Vôn kế là gì? Cấu tạo và Nguyên lí hoạt động của Vôn kế

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).

Hiểu theo 1 cách đơn giản, Vôn kế hay Volt  kế là dụng cụ đo điện dùng để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (hoặc các dụng cụ điện như đèn...). Trong các sơ đồ mạch điện Vôn kế thường được thể hiện bằng ký hiệu (V).

 

Khi nối Vôn kế vào mạch cần đo, thì Vôn kế trích ra một phần năng lượng điện để xác định độ lớn điện áp. Mức độ trích xác định bởi điện trở của Vôn kế ở thang đo đó, và để tránh làm sai lệch mạch cần đo thì điện trở này phải đủ lớn.

 

Trước đây để có Vôn kế trở lớn dùng cho phép đo trong các thí nghiệm người ta chế ra Vôn kế đèn, là Vôn kế có mạch khuếch đại dùng đèn điện tử hoặc transistor, đảm bảo điện trở vào hàng chục mega Ohm. Ngày nay kỹ thuật vi mạch phát triển, các thang đo Vôn của đồng hồ vạn năng hiện số phổ thông đảm bảo được các yêu cầu về trở kháng vào cao này.

 

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.

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 Vôn đến vài nghìn Vôn. 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.

 

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.

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.

 

 

Với một vài thông tin trên, hi vọng có thể giúp các bạn có sự hình dung tốt hơn về câu hỏi “Vôn kế là gì? Cấu tạo và Nguyên lí hoạt động của Vôn kế"