Vôn kế là gì ? Cấu tạo và công dụng của vôn kế
Vôn kế là vật dụng thường xuyên xuất hiện trong đời sống thường ngày, nhưng vôn kế là gì ? Hoạt động ra sao thì không phải ai cũng rõ, hãy cùng đi tìm hiểu thêm về thiết bị này nhé.
Nội Dung Chính
1. Khái niệm vôn kế
Vôn kế là thiết bị đo khoảng chênh lệch giữa hai đầu điện áp. Đơn vị chênh lệch có đơn vị là Vôn ký hiệu (V) “Volt – tên viết tắt của Alessandro Volta, nhà vật lý người Ý”
Có thể hiểu đơn giản vôn kế là thiết bị đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Từ hiệu trong ” Hiệu điện thế” nghĩa là phép trừ, cái tên hiệu điện thế đã phần nào nói rõ ràng chức năng của nó.
2. Phân loại vôn kế thông dụng
Hiện nay, có rất nhiều vôn kế được sử dụng để đo hiệu điện thế và có những dòng vôn kế phổ biến nhất dưới đây:
- Vôn kế nam châm vĩnh cửu
- Vôn kế chỉnh lưu
- Vôn kế kỹ thuật số
- Vôn kế sắt
- Vôn kế cảm ứng
- Vôn kế tĩnh điện
3. Cấu tạo của vôn kế
Vôn kế analog cơ bản hiện nay bao gồm một điện kế nhạy cảm (dụng cụ đo hiệu điện thế hiện tại) gắn nối tiếp với điện trở cao. Trong vôn kế sử dụng điện trở rất cao. Cấu tạo của vôn kế nhằm mục đích thu hút dòng điện lớn và làm gián đoạn hoạt động của mạch trong quá trình thực hiện đo. Thiết bị volt hiện nay thường dùng kim hiển thị hoặc hiển thị điện tử trên phần mặt đồng hồ của thiết bị.
4. Phạm vi đo lường của vôn kế
Đồng hồ vôn kế được sử trong phòng thí nghiệm sẽ có phạm vi tối đa khoảng :1000 – 3000 V.
Với nhiều mục đích sử dụng và yêu cầu đo khác nhau, các Volt kế thương mại có các thang đo riêng biệt và khác nhau cho thiết bị như 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V và 0-1000 V. Trong ngành điện toán, phòng thí nhiệm không yêu cầu phải đo hiệu điện thế quá cao, vì vậy hiệu điện thế và Vôn kế được sử dụng ở mức trung bình 10 – 15V.
Volt analog sử dụng để đo điện áp chính xác từ một phần của Vôn đến vài nghìn Volt. Hiện nay để phù hợp, volt kế kỹ thuật sinh ra có tính chính xác cao hơn, vôn kế kỹ thuật cho khả năng được điện áp có mức chia rất nhỏ trong phòng thí nghiệm và các thiết bị điện tử.
5. Nguyên lý hoạt động của vôn kế
Bản chất của vôn kế là đo hiệu điện thế giữa hai đầu điểm đo, vì vậy để có thể đo được hiệu điện thế Vôn kế dùng là nó phải được mắc song song với đối tượng mà bạn muốn đo điện áp. Trong trường hợp vôn kế được mắc nối tiếp với dòng điện, khi đó chênh lệch điện áp giữa hai điểm không quá cao và gần như bằng không.
Về lý thuyết, với Vôn kế lý tưởng, vôn kế nên có điện trở ở vô cực để dòng điện thu hút bằng không, tại điểm dòng điện bằng không hay có nghĩa là dòng điện không chạy qua vôn kế, theo cách trên, không có sự mất năng lượng tại thiết bị. Nhưng điều này chỉ đúng về mặt lý thuyết và không khả thi trên thực tế vì bạn không có một vật liệu nào cho điện trở cao vô cực.
6. Ứng dụng của vôn kế
Vôn kế cho phép người dùng đo điện áp hoặc chênh lệch hiệu điện thế giữa hai điểm của mạch an toàn, trong quá trình đo đạc không làm ảnh hưởng tới điện áp của mạch đó.
Khả năng đo điện áp lầ mục đích tiên quyết của Vôn kế. Bên cạnh đó Vôn kế cũng có nhiều ứng dụng khác.
Ví dụ: bạn muốn bật đèn nhưng nó không hoạt động. Có thể đèn bị hỏng hỏng, ổ cắm trên tường thể không nhận được điện. Khi đó Vôn kế được sử dụng để đo điện áp của hai đầu phích cắm. Nếu nó không ở khoảng 120V -240V, thì phích cắm có thể bị hỏng.
Một ứng dụng khác của Vôn kế là xác định xem pin trên thiết bị đã được sạc hay xả. Khi thiết bị không khởi động, bạn có thể dùng vôn kế để đo điện áp xem có vấn đề gì không.
7. Lịch sử ra đời của Vôn kế
Các nguyên lý cơ bản “Vôn kế: được nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Oersted phát minh và đề xuất vào năm 1820, thời điểm này ông phát hiện ra rằng dòng điện trong dây khi hoạt động cùng tạo ra từ trường xung quanh nó.
Ampe kế đầu tiên trong lịch sử được phát minh bởi nhà vật lý André Ampère vào năm 1820 có mục đích đầu để đo dòng điện. Sau đó vôn kế được ra đời với điện trở rất lớn để đo hiệu điện thế giữa 2 điểm.
