Вольтметр. Измерение напряжения

  • Каким измерительным прибором измеряется напряжение?
  • Что нужно учитывать при выборе подходящего для измерения вольтметра?
  • Как вольтметр подсоединяется к проводнику?

Вольтметр

Напряжение измеряется вольтметром. Чтобы отличать его от других электроизмерительных приборов, на его шкале ставится буква V.

Вольтметр.

Условное обозначение вольтметра в электросхемах:

Условное обозначение вольтметра.

Если в цепи постоянный ток, то для измерения напряжения используется вольтметр постоянного напряжения. На его шкалу нанесен знак «–». Если в цепи переменный ток, то для измерения напряжения используется вольтметр переменного напряжения, на шкале которого стоит знак «~».

Перед измерением оценивается значение измеряемого напряжения, чтобы выбрать измерительный прибор с подходящим диапазоном измерений. При измерении напряжения, которое больше допустимого, обмотка вольтметра может сгореть. Шкала вольтметра поделена на деления. В зависимости от измерительного прибора цена деления может выражаться в вольтах, его дольных или кратных единицах. У вольтметра может быть несколько диапазонов измерений и несколько шкал.

Вольтметр подключается параллельно проводнику, на концах которого нужно измерить напряжение.

Измерение напряжения.

На рисунке изображено измерение напряжения на электрической лампе. Одна клемма вольтметра соединена с одной клеммой лампы, а другая клемма вольтметра – с другой клеммой лампы. Электрическая схема этой цепи:

Измерение напряжения на концах проводника.

При измерении общего напряжения на концах нескольких последовательно соединенных проводников измерительный прибор подключается параллельно последовательно соединенным проводникам:

Измерение напряжения на концах последовательно соединенных проводников.

Если в проводнике течет постоянный ток, то при подключении вольтметра надо следить за направлением тока. Клемма вольтметра, обозначенная знаком «+», соединяется с проводом, который идет от положительного полюса источника тока. При подключении вольт­метра переменного напряжения не имеет значения, какую клемму вольт­метра с каким проводом соединять.

1. Как вольтметр подсоединяется к проводнику, на концах которого нужно измерить напряжение?

Каков диапазон измерений данного вольтметра?

  • 0–10 В
  • 0–20 В
  • 0–5 В
  • 0–300 В

Какова величина напряжения, измеряемого этим вольтметром?

Полезно знать!

Вольтметром можно измерять напряжение на клеммах источника тока и в том случае, если источник тока не соединен с потребителями электричества. При таком измерении, например, на клеммах плоской батареи карманного фонарика напряжение будет 4,5 В. Если же соединить батарею с лампой карманного фонарика и измерить напряжение на клеммах батареи, то его значение будет примерно 3,5–3,7 В. Какой из двух результатов правильный? Правильные оба, но в приведенных примерах измеряются разные физические величины. При измерении напряжения на клеммах батареи, не присоединенной к лампе, в действительности измеряется характеризующая источник тока электродвижущая сила, т. е. напряжение источника. У плоской батареи карманного фонарика оно 4,5 В. Если же источник тока соединен с каким-либо потребителем электричества, то напряжение на клеммах источника всегда меньше электродвижущей силы источника.

Следует запомнить

Напряжение – это физическая величина, характеризующая способность электрического поля совершать работу по перемещению заряженных частиц в проводнике.

Напряжение электрического поля между двумя точками проводника численно равно работе электрического поля по перемещению единичного электрического заряда из одной точки проводника в другую.

U= A q .

Единица напряжения 1 вольт, сокращенно 1 В.

Напряжение между двумя точками проводника равняется 1 В, если при перемещении электрического заряда величиной 1 кулон из одной точки проводника в другую электрическое поле совершает работу 1 джоуль.

1 В = 1 Дж 1 Кл

Напряжение измеряется вольтметром.

Полезно знать!

Как в науке получают новые знания

Открытие – это тяжелая и сложная работа, которой могут сопутствовать случайные успехи и неудачи. Естественные науки черпают новые факты из наблюдений и опытов. Опыты могут подтвердить, что работа ученого плодотворна и результаты ее соответствуют действительности.

На протяжении столетий в науке выработались определенные приемы познания и изучения природы. Система таких приемов называется научным методом.

Исследовательская работа начинается с проблемы, решение которой важно в данный момент. Проблема может возникнуть из наблюдения какого-либо явления или необходимости найти решение не решенной до сих пор задачи. Для решения проблемы выдвигается научное предположение, или гипотеза, которая базируется на существующих знаниях. Для подтверждения или опровержения гипотезы планируется эксперимент, целая серия опытов. Результаты опытов регистрируются, обрабатываются, и на их основе делаются предварительные выводы. После этого пытаются объяснить выводы эксперимента при помощи уже существующей научной теории. Если это удается, то гипотеза нашла подтверждение и стала научной истиной. Если гипотеза не находит подтверждения, то выдвигается новая гипотеза или планируется новый эксперимент.

В истории науки много и таких случаев, когда несовпадение результатов опытов с теорией показывало узость или недостоверность этой теории. Результаты некоторых опытов могут даже дать толчок к созданию новой теории, которая более универсальна и может лучше объяснить происходящее в природе.

В следующем параграфе речь пойдет об одном из важнейших законов учения об электричестве – законе Ома для участка цепи. Текст составлен так, будто мы сами участвуем в исследовательской работе по открытию этого закона. Мы вместе откроем уже открытое, используя для этого современные измерительные приборы и оборудование. Поэтому исследовательский процесс пойдет значительно проще и будет отличаться от того, как действовал в свое время Георг Симон Ом. Познакомившись со следующим параграфом, мы приобретем новые знания и получим представление о научном методе.