- L'histoire
- Fonctionnement
- Galvanomètre
- Principe d'un voltmètre
- Utilisations pratiques
- Les types
- Références
Un voltmètre est un instrument électronique utilisé pour mesurer la différence de potentiel ou de tension entre deux points dans un circuit électrique ou électronique. L'unité de différence de potentiel est mesurée en volts (V).
Un voltmètre analogique de base se compose d'un galvanomètre sensible (courantomètre) en série avec une résistance élevée.
La résistance interne du voltmètre doit être élevée; sinon, il tire un courant important et interrompt le fonctionnement du circuit lors des tests.
Les voltmètres analogiques affichent leurs lectures de manière analogique (une aiguille qui indique la fraction de tension dans le circuit) et les voltmètres numériques affichent leurs lectures de tension directement sous forme numérique.
Les voltmètres de laboratoire pratiques ont des gammes maximales de 1000 à 3000 V. Pour leur part, dans la plupart des voltmètres commerciaux, ils ont des échelles différentes, qui sont augmentées de puissances de 10; par exemple: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V et 0-1000 V.
Les voltmètres qui mesurent des différences de potentiel élevées nécessitent beaucoup de fils et d'isolateurs.
Dans le domaine de l'informatique, les voltmètres de laboratoire standards conviennent car les tensions rencontrées sont modérées, généralement comprises entre 1 V et 15 V.
Les voltmètres analogiques sont généralement utilisés pour mesurer des tensions d'une fraction de volt à quelques milliers de volts.
En revanche, les voltmètres numériques ont une précision plus élevée et sont utilisés pour des mesures de très petites tensions dans les laboratoires et les appareils électroniques.
L'histoire
Les principes fondamentaux des voltmètres ont été établis par le physicien danois Hans Christian Oersted en 1820, lorsqu'il a découvert qu'un courant électrique dans un fil produisait un champ magnétique autour de lui.
Le premier ampèremètre, qui est un voltmètre sensible et non résistant, a été utilisé par le physicien André Ampère en 1820 pour mesurer le courant.
Mais presque tous les types de voltmètres sont basés sur des modèles dans lesquels les indicateurs sont intégrés dans des bobines mobiles.
Celui-ci a été développé par le physicien français Jacques-Arsène d'Arsonval en 1882. Depuis, sa capacité de mouvement a augmenté et certains modèles modernes peuvent mesurer jusqu'à 20 000 volts.
Fonctionnement
Un voltmètre est un galvanomètre qui a été modifié pour mesurer la différence de potentiel entre deux points d'un circuit ou d'une série.
Un galvanomètre est un instrument créé par Jacques-Arsène d'Arsonval qui consiste à placer des fils enroulés dans un champ magnétique permanent qui est ensuite attaché à un ressort et un cadran calibré.
Galvanomètre
Un galvanomètre peut également être modifié pour devenir un ampèremètre, qui est utilisé pour mesurer des courants plus importants.
Mais lorsque cet instrument est utilisé pour mesurer la tension, le galvanomètre transformé en voltmètre se connecte en parallèle avec la zone qu'il mesure.
Étant donné que le voltmètre doit être connecté à un circuit parallèle, il doit être construit de manière à présenter une résistance élevée.
Dans un circuit, le courant suivra toujours le chemin de moindre résistance. Lors de la mesure de la différence de potentiel dans n'importe quelle partie d'un circuit, il est important de changer cette partie le moins possible lors de la prise de mesures.
Principe d'un voltmètre
Le principe général d'un voltmètre est qu'il doit être connecté en parallèle avec l'objet sur lequel la tension doit être mesurée.
La connexion parallèle est utilisée car un voltmètre est conçu pour avoir une valeur de résistance élevée.
De cette manière, si cette haute résistance est connectée en série, le flux de courant sera presque nul; cela signifie que le circuit a été ouvert.
De plus, dans le circuit parallèle, la tension est connue pour être la même, de sorte que la tension entre le voltmètre et la charge est presque la même.
En théorie, pour un voltmètre idéal, la résistance doit être à l'infini pour que le courant prélevé soit nul; de cette manière, il n'y a aucune perte de puissance dans l'instrument.
Mais ce n'est pratiquement pas faisable car vous ne pouvez pas avoir un matériau avec une résistance infinie.
Utilisations pratiques
Les voltmètres vous permettent de mesurer en toute sécurité la tension ou la différence de potentiel électrique entre deux points d'un circuit et en même temps de ne pas modifier la tension de ce circuit.
La capacité de mesurer la tension est essentielle dans la conception et la manipulation de technologies de pointe, mais elle a également d'autres applications.
Par exemple, vous souhaitez allumer un ventilateur, mais lorsque vous vous connectez et l'allumez, rien ne se passe. Bien que le ventilateur soit endommagé, la prise murale peut ne pas être alimentée.
Un voltmètre peut être utilisé pour mesurer la tension de la prise; Si ce n'est pas autour de 120 V, la prise peut être défectueuse.
Une autre utilisation consiste à déterminer si une batterie est chargée ou déchargée. Lorsqu'une voiture ne démarre pas, vous pouvez mesurer la tension de la batterie avec un voltmètre pour voir si le problème est là.
La tension est utilisée dans de nombreuses applications de la vie quotidienne. Les lignes de transport d'électricité transportent l'énergie à divers niveaux de haute tension, de centaines à des milliers de volts qui sont supérieurs aux 120 V des prises murales courantes.
Les appareils électroniques (tels que les ordinateurs) nécessitent un contrôle de tension précis, mais fonctionnent à seulement quelques volts et peuvent être sensibles même à une petite variation de tension.
Il existe différents types de voltmètres pour ces différentes applications.
Les types
Selon le principe de construction, il existe différents types de voltmètres. Ils peuvent être principalement classés en:
- Voltmètre de fer (MI).
- Voltmètre de type électro-dynamomètre.
- Voltmètre à induction.
- Voltmètre électrostatique.
- Voltmètre numérique (DVM).
- Voltmètre à aimant permanent (PMMC).
- Voltmètre redresseur.
Les voltmètres conçus pour mesurer des tensions élevées et dangereuses (telles que les lignes de transmission) ont une isolation supplémentaire entre les points de test et l'utilisateur pour éviter que l'utilisateur ne soit électrocuté.
D'autres voltmètres sont conçus pour mesurer les faibles niveaux de tension sur de petits objets, tels que des puces informatiques, avec une immense précision.
Les voltmètres utilisés dans ces cas peuvent être très petits et sont conçus pour éliminer ou minimiser le bruit des différences de potentiel qui existent naturellement dans l'environnement ou proviennent d'appareils électroniques à proximité.
Le voltmètre le plus courant est un appareil portatif avec un écran et deux fils électroniques. Ces fils sont connectés à deux points du circuit et le niveau de tension est affiché à l'écran.
Références
- Qu'est-ce qu'un voltmètre? Récupéré de study.com
- Définition: voltmètre. Récupéré de whatis.techtarget.com
- Principe de fonctionnement du voltmètre et types de voltmètre. Récupéré de electric4u.com
- Voltmètre. Récupéré de schools.wikia.com
- Voltmètre. Récupéré de plafondpedia.com