Tương tự như Ampe kế hay Ôm kế, Vôn kế là một dụng cụ điện quan trọng. Hãy cùng tìm hiểu về dụng cụ này trong bài viết sau.

Vôn kế là gì?

Vôn kế là một dụng cụ điện tử được sử dụng để đo sự khác biệt tiềm năng hoặc điện áp giữa 2 điểm trong mạch điện hoặc điện tử. Đơn vị chênh lệch tiềm năng được đo bằng vôn (V).

Một số loại Vôn kế

Cấu tạo của Vôn kế

Một vôn kế analog về cơ bản bao gồm một điện kế nhạy cảm (đồng hồ đo hiện tại) nối tiếp với điện trở cao. Điện trở trong của vôn kế phải cao. Mặt khác, nó thu hút một dòng điện đáng kể và làm gián đoạn hoạt động của mạch khi thử nghiệm được thực hiện.

Vôn kế dùng kim hiển hiệu điện tử trên mặt đồng hồ. Vôn kế điện tử hiển thị số giá trị hiệu điện thế của dòng điện trên màn hình điện tử của thiết bị.

Phạm vi đo lường của Vôn kế

Vôn kế trong phòng thí nghiệm có phạm vi tối đa từ 1000 – 3000 V. Hầu hết các vôn kế thương mại có các thang đo khác nhau. Ví dụ: 0-1 V, 0-10 V, 0-100 V và 0-1000 V. Trong ngành điện toán, vôn kế phòng thí nghiệm tiêu chuẩn là phù hợp. Vì hiệu điện thế đo được ở mức trung bình. Thường là giữa 1 V và 15 V. Thông thường, vôn kế analog được sử dụng để đo điện áp từ một phần của volt đến vài nghìn volt. Ngược lại, vôn kế kỹ thuật số có độ chính xác cao hơn. Chúng được sử dụng để đo điện áp rất nhỏ trong phòng thí nghiệm và các thiết bị điện tử.

Lịch sử ra đời Vôn kế

Các nguyên lý cơ bản của Vôn kế được nhà vật lý người Đan Mạch Hans Christian Oersted phát minh vào năm 1820 khi ông phát hiện ra rằng một dòng điện trong dây tạo ra từ trường xung quanh nó. Ampe kế đầu tiên được phát minh bởi nhà vật lý André Ampère vào năm 1820 để đo dòng điện.

Hans Christian Oersted

Điện kế

Một điện kế cũng có thể được sửa đổi để trở thành một ampe kế. Nó được sử dụng để đo dòng điện lớn hơn. Khi dụng cụ này được sử dụng để đo điện áp, điện kế biến thành vôn kế được nối song song với diện tích mà nó đang đo. Vì vôn kế phải được gắn vào một mạch song song, nó cần được chế tạo theo cách có điện trở cao.

Trong một mạch, dòng điện sẽ luôn đi theo con đường có điện trở nhỏ nhất. Khi đó sự khác biệt tiềm năng trong bất kỳ phần nào của mạch. Điều quan trọng là phải thay đổi phần đó càng ít càng tốt khi thực hiện các phép đo.

Nguyên lý hoạt động của vôn kế

Nguyên lý chung của vôn kế là nó phải được mắc song song với đối tượng mà bạn muốn đo điện áp. Cách mắc này được sử dụng vì vôn kế có giá trị hiệu điện thế cao. Vì vậy nếu Vôn kế được mắc nối tiếp thì hiệu điện thế sẽ gần như bằng không. Điều này có nghĩa là mạch đã được mở. Ngoài ra, trong mạch song song người ta biết rằng hiệu điện thế tại mọi điểm là như nhau. Do đó hiệu điện thế giữa Vôn kế và nguồn là gần như nhau.

Về lý thuyết, đối với một vôn kế lý tưởng, bạn nên có điện trở ở vô cực để dòng điện thu hút bằng không; theo cách này, không có sự mất năng lượng trong thiết bị.

Nhưng điều này không khả thi trên thực tế vì bạn không thể có một vật liệu có sức đề kháng vô hạn.

Ứng dụng thực tế của Vôn kế

Vôn kế cho phép đo điện áp hoặc chênh lệch hiệu điện thế giữa hai điểm của mạch một cách an toàn, đồng thời không làm thay đổi điện áp của mạch đó. Khả năng đo điện áp là rất quan trọng của Vôn kế. Bên cạnh đó Vôn kế cũng có các ứng dụng khác. Ví dụ: bạn muốn bật quạt nhưng nó không hoạt động. Có thể quạt bị hỏng hỏng, ổ cắm trên tường có thể không nhận được điện. Khi đó Vôn kế có thể được sử dụng để đo điện áp của phích cắm. Nếu nó không ở khoảng 120V, thì phích cắm có thể bị hỏng.

Một ứng dụng khác của Vôn kế là xác định xem pin đã được sạc hay xả. Khi xe không khởi động, bạn có thể đo điện áp ắc quy bằng vôn kế để xem có vấn đề gì không.

Các loại Vôn kế thông dụng

Có nhiều loại Vôn kế khác nhau. Dưới đây là một số loại phổ biến:

• Vôn kế sắt
• Vôn kế cảm ứng
• Vôn kế tĩnh điện
• Vôn kế nam châm vĩnh cửu
• Vôn kế chỉnh lưu
• Vôn kế kỹ thuật số

Vôn kế kĩ thuật số

Vôn kế tĩnh điện

Vôn kế được chế tạo để đo điện áp cao và nguy hiểm có thêm lớp cách điện giữa các điểm kiểm tra và người sử dụng để ngăn ngừa điện giật. Ngoài ra còn có các loại Vôn kế khác được thiết kế để đo mức điện áp thấp trong các vật thể nhỏ, chẳng hạn như chip máy tính, với độ chính xác rất lớn.

Vôn kế phổ biến nhất là một thiết bị cầm tay có màn hình và hai dây cáp điện tử. Các cáp này được kết nối với hai điểm trong mạch và mức điện áp được hiển thị trên màn hình. Thiết bị này không chỉ đo hiệu điện thế. Nó còn có thể đo được điện trở hay cường độ dòng điện. Nó được gọi là đồng hồ đo vạn năng.

Hy vọng những thông tin về Vôn kế đã giúp bạn hiểu rõ hơn về dụng cụ điện này. Hẹn gặp lại trong những bài viết bổ ích tiếp theo.

Nguồn: Wikipedia