ما هو الفولتميتر؟
يمكن تعريف الفولتميتر (بالإنجليزية: Voltmeter) بأنه أداة أو جهاز يستخدم لقياس الفرق في الجهد الكهربائي بين أية نقطتين في الدارة الكهربائية؛ إذ يضم مقياس الفولتميتر التناظري مؤشراً يتحرك عبر مقياس بمقدار يتناسب مع جهد الدارة الذي تم قياسه، بينما يوفر الفولتميتر الرقمي عرضًا رقميًا لقيمة الجهد الكهربائي، ويجب لقياس الجهد توصيل الفولتميتر بالتوازي مع الجهاز المطلوب قياس جهده، وذلك لأن العناصر الموصولة معاً على التوازي في الدارة كهربائية تواجه فرق الجهد ذاته.[١]
وعادة يتم استخدام الفولتميتر في دوائر التيار المتردد (AC)، ودوائر التيار المباشر (DC)، ويتم تمثيله في الدارة على شكل دائرة تصل بين نقطتين بداخلها حرف V باللغة الإنجليزية،[٢] ويجدر بالذكر هنا أن الجهاز المستخدم لقياس التيار الكهربائي المار عبر الدارة الكهربائية يًعرف باسم الأميتر.[1]
مبدأ عمل الفولتميتر
يحتاج جهاز الفولتميتر إلى تيار حتى يعمل؛ وهو يعمل عبر وصله بالتوازي مع الدائرة الكهربائية، ويمتاز بمقاومته المرتفعة حتى يستهلك تيارًا أقل للعمل، وهو لا يؤثر على تيار الدارة الكهربائية،[٣] ويجدر بالذكر هنا أنه إذا كانت مقاومة الفولتميتر منخفضة، فإن التيار سيمر عبره، مما يؤدي إلى إعطاء الفولتميتر لقراءة غير صحيحة، إذ لا تسمح المقاومة المرتفعة للفولتميتر للتيار بالمرور من خلاله، وهو ما يساعد على الحصول على القراءة الصحيحة للجهد الكهربائي.[٢]
أثناء وصل الفولتميتر بالتوازي مع الحمل في الدارة الكهربائية، فإنه سيعطي نفس ممانعة الحمل لمرور التيار الكهربائي تقريباً، وبذلك يكون الجهد الكهربائي عبرهما متماثلاً تقريباً، ليتم قياسه بواسطة الفولتميتر، باستخدام وحدات القياس الجهد الكهربائي وهي: الفولت، والملي فولت، والكيلو فولت.[٣]
أنواع الفولتميتر الأساسية
للفولتميتر نوعان رئيسيان هما: الفولتميتر التناظري (بالإنجليزية: Analogue Voltmeter)، والفولتميتر الرقمي (بالإنجليزية: Digital Voltmeter) كما ذُكر سابقاً، وبشكل عام تتمتع مقاييس الفولتميتر الرقمية بدرجة دقة أعلى من الفولتميترات التناظري، وفيما يأتي بيان لكل نوع منهما:[٤]
الفولتميتر التناظري أو التماثلي
يستخدم مقياس الفولتميتر التناظري لقياس جهد التيار المتردد عادة، وفيه يتم عرض القراءة عبر مؤشر مثبّت على مقياس تمت معايرته سابقاً، إذ تتأثر حركة المؤشر بالعزم المؤثر عليه، كما يتناسب حجم العزم طرديًا مع الجهد الذي يتم قياسه.[٤]
يعتبر الجلفانومتر جزءاً من السلسلة ذات المقاومة المرتفعة المكونة للفولتميتر التماثلي الأساسي، إذ يكون للفولتميتر التناظري عادة مقاومة داخلية عالية؛ إذ سيؤدي خلاف ذلك إلى قطع تشغيل الدارة أثناء قياس الجهد بسبب سحب التيار منها بشكل كبير.[٤]
الفولتميتر الرقمي
يقيس الفولتميتر الرقمي (DVM) الجهد الغير معروف عن طريق تحويله إلى قيمة رقمية يعرضها، وهناك عوامل عدة تؤثر على دقة قياسه؛ مثل: مقاومة المدخلات، ودرجة الحرارة، وتغيرات جهد مصدر الطاقة، وبشكل عام يجب الحرص على معايرة هذه الأجهزة دائماً وبشكل دوري باستخدام معيار للجهد مثل: خلية ويستون (Weston Cell).[٤]
المراجع
- ↑ "Voltmeters and Ammeters", courses.lumenlearning.com, Retrieved 10/3/2022. Edited.
- ^ أ ب "Voltmeter", circuitglobe.com, Retrieved 10/3/2022. Edited.
- ^ أ ب "What is Voltmeter?", www.vedantu.com, Retrieved 10/3/2022. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Voltmeter", byjus.com, Retrieved 10/3/2022. Edited.
