O voltímetro é o instrumento para medições elétricas que determina a tensão, força eletromotriz ou tensão entre dois pontos em um circuito. Os mais comuns são voltímetros digitais e analógicos.
A voltagem ou voltagem entre dois pontos é o trabalho por unidade de carga necessária para iniciar a corrente elétrica, que é um fluxo ordenado de partículas eletricamente carregadas.
Normalmente em um condutor feito de cobre ou outro metal, esse fluxo de partículas consiste em elétrons livres movendo-se através do material..
A unidade mais comum para medir a tensão em um voltímetro é o volt, abreviado V, mas dependendo do dispositivo e de seu uso, as escalas podem medir em submúltiplos de volts, como milivolts (mV) ou microvolts (μV).).
Voltímetros são frequentemente integrados a um dispositivo chamado multímetro ou testador, que também mede a resistência elétrica e de corrente. Alguns modelos mais sofisticados também medem capacitância, indutância, frequência e temperatura, bem como tensões e correntes alternadas..
Eles são instrumentos muito úteis para verificar os valores das grandezas elétricas.
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Um voltímetro tem:
-Dois ingressos para colocar os cabos de teste, um para o terminal positivo e outro para o terminal negativo. Eles são diferenciados por cores: o fio vermelho vai para o terminal positivo (+) e o preto para o terminal negativo (COM). Ao medir no circuito, é necessário garantir a polaridade correta.
-Uma ou mais escalas para medir tensões, dependendo do modelo. Quando houver mais de um, o dispositivo possui um botão para selecionar a escala desejada.
-Tela digital, no caso de modelos digitais como o da figura 1 à direita, que mostra a leitura diretamente.
-Agulha indicadora, se o aparelho for analógico, para marcar a leitura.
-Alta resistência interna, de modo a não desviar uma grande quantidade de corrente para o dispositivo quando ele estiver conectado entre os pontos a serem medidos. Desta forma, o medidor não causa mudanças sensíveis nos valores do circuito..
O voltímetro é usado colocando os cabos de medição em paralelo com o elemento a ser medido, que pode ser uma resistência elétrica, talvez uma lâmpada, por exemplo..
Cada extremidade do cabo deve ser conectada aos pontos entre os quais você deseja saber a tensão e, como a resistência do medidor é grande, nem muita corrente é desviada do circuito.
Não é necessário interromper o circuito para medir, como é o caso ao medir a corrente.
Mas é necessário colocar os cabos com a polaridade indicada, conforme descrito anteriormente. Para isso, o terminal vermelho é colocado em direção ao terminal positivo da fonte, caso contrário, o display do voltímetro digital mostrará um sinal negativo.
É importante selecionar o tipo de tensão a ser medida, para modelos que permitem medições de tensão contínua e alternada. Isso é indicado no botão central, o que permite que você escolha a posição apropriada..
Ao medir células e baterias, a tensão direta é escolhida, geralmente indicada por um V com duas linhas acima, uma contínua e outra segmentada..
Mas se um plugue doméstico for testado, a posição da tensão alternada é escolhida, indicada por um V com uma onda acima dele. Ao conectá-lo diretamente ao soquete alternativo, ele nos dará o valor de tensão efetiva, que é a tensão máxima (110 ou 220 V dependendo da localização) dividida por √2.
Também podemos encontrar sinais combinados que possuem componentes alternados e diretos..
Se o voltímetro for colocado para medir a tensão contínua, ele não levará em consideração o componente alternante, ao passo que ao colocá-lo na posição de corrente alternada ocorre o contrário.
Voltímetros do tipo eletromecânico, como um multímetro analógico, são baseados no galvanômetro, um dispositivo que é sensível a pequenas correntes.
Existem diferentes tipos de galvanômetro, mas o mais utilizado é o D'Arsonval. No seu interior existe um íman permanente dentro de uma bobina móvel com voltas rectangulares, que roda contra uma mola equipada com uma agulha indicadora, graças ao binário que surge quando a corrente a atinge..
Quanto maior a corrente, mais rotação a bobina tem, assim como o ponteiro do indicador, o que pode ser medido na escala do instrumento. A corrente medida é proporcional à tensão que existe no elemento a ser medido.
O galvanômetro detecta correntes muito pequenas, de modo que a deflexão em escala real é proporcionalmente pequena; isso é conhecido como sensibilidade do dispositivo. Mas a faixa de medição pode ser estendida para adicionar versatilidade ao voltímetro..
Isso é feito colocando-se um resistor multiplicador em série com o galvanômetro, que, é claro, tem sua própria resistência interna, também pequena. Isso reduz a corrente através do medidor e estende a faixa de medição para tensões mais altas..
Medir tensões é muito simples, pois o instrumento é colocado em paralelo com o elemento a ser medido. Deve-se ter cuidado para não medir tensões além do máximo permitido pelo projeto do aparelho..
Da mesma forma, medir com a polaridade errada em um voltímetro analógico força a agulha a desviar na direção oposta, danificando o instrumento..
O voltímetro é utilizado em diversas situações do dia a dia, em laboratórios e oficinas, para verificar o fornecimento de energia e o bom funcionamento dos inúmeros dispositivos que operam com eletricidade:
-O sistema elétrico do carro.
-Equipamentos médicos, eletrodomésticos e pequenos dispositivos, como telefones celulares.
-Ao verificar uma fonte de tensão, como a que alimenta o computador.
Os voltímetros mais utilizados são, como já mencionamos, os modelos analógico e digital..
São eletromecânicos e baseados no galvanômetro, conforme descrito acima. Eles vêm equipados com várias escalas graduadas, nas quais a leitura medida é indicada por uma agulha..
São muito confortáveis, pois a leitura é observada diretamente na tela do instrumento. Em vez de um galvanômetro, no voltímetro digital existem circuitos eletrônicos que analisam e amplificam convenientemente os sinais recebidos.
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