VOLTIMETRO

¿Qué es un Voltímetro?

Un voltímetro es un instrumento de medida para medir las tensiones o diferencias de potencial (d.d.p.) entre dos puntos.

Su símbolo para los circuitos es un circulo con una V dentro, como verás más adelante.



¿Cómo se Conecta el Voltimetro?

El voltímetro se conecta en derivación (en paralelo) en el circuito a medir o en paralelo con el receptor del que queramos averiguar su tensión.



En el circuito de arriba vemos que el voltímetro está conectado en paralelo con la resistencia que queremos medir su tensión.

En este caso, como solo hay un receptor (la resistencia) el voltímetro medirá también la tensión de la pila o del circuito. Veamos otro caso:



En este caso puedes ver que estamos midiendo la tensión solo de la resistencia 1.

Ampliación del Alcance del Instrumento

Para conseguir varios alcances con un mismo aparato se dispone de varias resistencias adicionales en serie con el voltímetro. Veamos un ejemplo:

Un voltímetro de resistencia electrica 100 ohmios y escala de 0 a 20V se quiere emplear para mediciones de 0 a 100V, y de 0 a 300V de fondo de escala. ¿Se podrá conseguir?

Solución:

Para aumentar el campo de medición se emplearán dos resistencias adicionales Rs1 y Rs2 (Rs por que estarán en serie con el voltímetro).




Según la posición del interruptor entrará una escala u otra. El calculo de las resistencias se realiza aplicando la ley de ohm al circuito:

I = Vab/Raba = 20/100 = 1/5 A

I = Vbc/Rbc = (100-20)/Rs1 = 80/Rs1

Igualando las dos I quedará

80/Rs1 = 1/5; ahora despejamos Rs1 para calcular su valor:

Rs1 = (80 x 5)/1 = 400Ω

Hacemos lo mismo para calcular Rs2:

I = ((300 - 20) x V)/Rs2 = 280/Rs2 = 1/5A

Rs2 = (280 x 5)/1 = 1.400Ω

Así pues, el instrumento se conectará en serie con las resistencias de 400 ohmios y 1.400 ohmios, según se realicen mediciones de 100 ó 300 V de fondo de escala.

Cuando se ha de realizar mediciones de tensiones en alta tensión en corriente alterna, se recurre a los transformadores de tensión, que reducen la alta tensión en baja tensión.

¿Cómo es por dentro un Voltímetro?

El grupo más importante de aparatos indicadores de tensión es el de los voltímetros de tipo amperimétrico, que indican la tensión por medición de una corriente.

Lógicamente el circuito con voltímetro no es el mismo que el circuito sin voltímetro, ya que cuando está colocado para medir un voltaje ahora el circuito posee una resistencia más y una corriente más que es la que pasa por el voltímetro.

Este conflicto se soluciona fabricando voltímetros de muy alta resistencia de modo que la corriente que lo atraviesa sea despreciable respecto de las corrientes que circulan por el resto del circuito.

Como la resistencia del instrumento es muy pequeña (Rv), se conecta en serie una resistencia adicional, que llamaremos (Rad), de valor elevado de forma que la tensión a medir sea:

V = (Rv + Rad) x I


Las resistencias adicionales se construyen de manganina, para evitar variaciones de medición por efecto de la temperatura.

Pero OJO todo esto a la hora de medir no nos importa ya que nosotros lo que conectaremos es el aparato a los dos puntos donde queramos medir la tensión y la medida que aparezca será la tensión entre esos dos puntos.

La resistencia interna y la resistencia adicional ya vienen dentro del aparato. Es muy simple, conectamos el aparato en paralelo y leemos directamente la tensión.

Tipos de Voltímetros

Tenemos varias clasificaciones pero todos sirven para lo mismo, medir la tensión. La forma de conectarse y medir también es la misma, en paralelo. Veamos tres clasificaciones diferentes.

- Por el tipo de corriente: Voltímetros para corriente continua y para corriente alterna.

- Por la indicación de su lectura: Analógico, digital o portátil.

- Por el funcionamiento: Bobina móvil e imán permanente o hierro móvil y bobina permanente.

Por último recordar que también podemos medir la tensión con el polímetro o multímetro.

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