أجهزة القياس الكهربي

نجد أن كلمة فولتميتر مقسمة إلى جزئين الجزء الأول هو كلمة “الفولت” و هي وحدة قياس فرق الجهد والكلمة الأخرى هي “ميتر” و هي بمعنى عداد وبالتالي فإن ترجمتها إلى العربية هو عداد الجهد. أي جهاز يقوم بقياس فرق الجهد. الخلاصة أن الفولتميتر أحد أجهزة القياس الكهربي والذي يقيس فرق الجهد الكهربي بين نقطتين.

جهاز الفولتميتر

هو جهاز من أجهزة القياس الكهربي و يقوم بقياس فرق الجهد بين نقطتين فى الدائرة الكهربية (بين طرفي مقاومة أو بين طرفي بطارية) بالفولت. و يكون توصيله فى الدائرة على التوازى.

الفكرة العلمية للجهاز

عزم الإزدواج الناشئ من ملف يحمل تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي. الفكرة العلمية لهذه الأجهزة المعتمدة على الجلفانومتر هي ذاتها الفكرة العلمية للجلفانومتر. مع الأخذ في الأعتبار أنه سوف يتم توصيل مقاومة على التوالي معه تسمى مضاعف الجهد.

تركيب الجهاز

أولا: جلفانومتر ذو ملف متحرك.
ثانيا: مقاومة كبيرة تسمى مضاعف الجهد $R_{m}$ توصل على التوالي مع ملف الجلفانومتر يمكن رؤيته في هذا الشكل.

بهذا التركيب يتم بهذا قياس الجهد الكهربي عن طريق قياس التيار بالجلفانومتر $I_{g}$ الموجود داخل الجهاز ثم استخدام التيار المقاس وضربه في مقاومة الجهاز الثابتة لتحديد فرق الجهد الكهربائي. و يعبر عن ذلك بهذه العلاقة

$V= I_{g}~(R_{m}+R_{g})$
$V= V_{g}+I_{g}R_{m}$

أو

$R_{m} = \frac{V-V_{g}}{I_{g}}$

لماذا تكون للفولتميتر مقاومة كبيرة

أولا: كِبر مقاومة مضاعف الجهد سيقلل من التيار المار في الجلفانومتر فلا يتلف ملفه.
ثانيا: كِبر مقاومة مضاعف الجهد سيقلل من حساسية الجهاز و سيقيس مدى أكبر من الجهد.
ثالثا: لتقليل شدة التيار المارة في ملف الجلفانومتر فلا يؤثر على شدة التيار المار في الدائرة .فالفولتمتر المثالي تكون مقاومته لانهائية فإذا كان الجهاز لديه مقاومة صغيرة فستكون قراءته غير صحيحة.

كيف يوصل الجهاز؟

يوصل الجهاز في الدائرة كي يقيس فرق الجهد على مقاومة. و ليقوم بذلك يوصل على التوازي مع المقاومة حيث يكون التوصيل على التوازي يحافظ على فرق الجهد ثابت. و لن يؤثر على تيار الدائرة لان المقاومة الكبيرة موصلة توازي وليس توالي.