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VOLTMÈTRE

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À l'origine apparaissant en volume V28, page 207 de l'encyclopédie 1911 Britannica.
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See also:

Le See also:VOLTM TRE, un See also:instrument pour la différence de See also:mesure du potentiel électrique (voir l'cElectrostatics) en termes d'unité a appelé volt. Volt (prétendu après qu'A. Volte) est défini pour être la différence du potentiel que l'See also:action entre See also:les bornes d'une résistance d'un See also:ohm envoie par lui à un See also:courant continu d'un ampère. Un voltmètre est donc une See also:forme d'électromètre (q.v.), mais la See also:limite est généralement utilisée pour décrire l'instrument qui indique sur une échelle, pas simplement dans les unités arbitraires mais directement en volts, la différence potentielle de ses bornes. See also:Des voltmètres peuvent être divisés en deux classes, (a) électrostatique, (b) électrocinétique. Des voltmètres électrostatiques sont basés sur le principe qui quand deux conducteurs sont à différents potentiels ils attirent un un autre avec une force qui change comme See also:place de la différence potentielle (P. D.) entre eux. Cet effort mécanique peut être fait à la mesure de P. D. entre eux, si un des conducteurs est fixe tandis que l'autre est See also:mobile, ce dernier être sujet à une See also:contrainte due à un See also:ressort ou de la pesanteur, des moyens étant également donnés pour mesurer le déplacement du See also:conducteur mobile contre la contrainte ou la force exigée pour la tenir en position fixe relativement sur le conducteur fixe. Une grande See also:classe des voltmètres électrostatiques se compose d'un See also:plat en métal ou des plats fixes et d'un plat ou des plats mobiles, les deux ensembles de plats formant un See also:condensateur (voir la See also:FIOLE de See also:LEYDE). Le système mobile est suspendu ou pivoté, et quand P. D. est créé entre les plats fixes et mobiles, le dernier sont dessinés dans une See also:nouvelle position qui est résistée par le See also:couple d'un See also:fil ou par la force due à un See also:poids.

Utilisant ce principe beaucoup d'inventeurs ont conçu des formes de voltmètre électrostatique. Un de mieux connu de See also:

ces derniers est voltmètre multicellulaire de See also:seigneur See also:Kelvin. Dans cet instrument (fig. 1) là sont deux ensembles de plats fixes en métal, reliés ensemble et avoir une forme quadrantale, c.-à-d., approximativement la forme d'un See also:quart d'un See also:disque circulaire dans l'See also:espace entre eux est suspendu une "See also:aiguille" qui se compose d'un See also:axe léger d'See also:aluminium, auquel sont apposées un See also:certain nombre de See also:lames See also:palette-formées d'aluminium. See also:Cette aiguille est suspendue par un fil See also:fin d'See also:argent de See also:platine, et sa position normale est telle que les lames de palette d'aluminium sont justes en dehors des plats quadrantal-formés. Si l'aiguille est reliée à une borne d'un See also:circuit, et aux plats ou aux cellules fixes à l'autre See also:membre du circuit, et une différence de potentiel est créée entre eux, alors l'aiguille mobile est dessinée dedans de sorte que les lames d'aluminium soient plus incluses entre les plats fixes. Ce See also:mouvement est résisté par l'élasticité de torsion du fil de See also:suspension, et par conséquent une aiguille de témoin fixe attachée au système mobile peut être faite pour indiquer directement sur une échelle la différence du potentiel entre les bornes de l'instrument en volts. Des See also:instruments de cette sorte ont été construits non seulement par seigneur Kelvin, mais également par W. E. See also:Ayrton et d'autres, pour des tensions de mesure de 10.000 volts vers le See also:bas à volt de I. Dans d'autres types d'instruments électrostatiques le système mobile tourne autour d'un axe See also:horizontal ou les See also:repos sur des bords de See also:couteau comme une See also:balance rayonnent; dans d'autres encore le système de mobilier amovible est suspendu par un fil. Dans l'ancien See also:cas la commande est généralement due à la pesanteur, les plats étant si équilibrés sur le See also:bord de couteau qu'ils tendent à prendre une certaine position fixe dont ils sont contraints quand les forces électriques héritent le See also:jeu, leur déplacement relativement aux plats fixes étant montrés sur une échelle et de ce fait indiquant P. D. entre eux.

Dans le cas des voltmètres de tension élevée, le plat mobile prend la forme d'un plat See also:

simple de forme de palette, et pour des tensions élevées supplémentaires il peut simplement être suspendu de l'extrémité d'un See also:bras équilibré; ou le système mobile peut prendre la forme d'un See also:cylindre qui est suspendu en dedans, mais de See also:contact, un autre cylindre fixe, la position relative étant tel que les forces électriques dessinent le cylindre suspendu davantage dans le fixe. Des voltmètres électrostatiques presque sont maintenant entièrement utilisés pour la mesure des tensions élevées de 2000 à 50.000 volts utilisés dans l'electrotechnics. Pour de tels buts la totalité des See also:organes mobiles sont contenues dans une caisse en métal, l'excédent en mouvement de témoin d'aiguille une balance divisée qui est calibrée pour montrer directement la différence potentielle en volts des bornes de l'instrument. Un voltmètre électrostatique beaucoup-utilisé de ce See also:type est le voltmètre See also:vertical multicellulaire de modèle de Kelvin (fig. 2). Pour l'See also:usage aux standards des stations électriques d'See also:approvisionnement l'instrument prend une autre forme connue See also:sous le nom de "edge-wise" modèle. Une autre classe des voltmètres comporte les voltmètres électrocinétiques. Dans des ces instruments la différence potentielle entre deux See also:points est mesurée par le courant électrique produit dans un fil se reliant à deux points. En tout cas de la mesure potentielle de différence il est essentiel de ne pas déranger la différence potentielle étant mesurée; par conséquent il suit que See also:cela dans des voltmètres électrocinétiques le fil reliant les deux points dont la différence potentielle doit être mesurée doit être de résistance très élevée. L'instrument devient alors simplement un mètre de See also:AM de résistance élevée, et peut prendre n'importe laquelle des formes d'ampèremètres pratiquement utilisés (voir l'cAmpèremètre). Les voltmètres électromagnétiques peuvent donc être thermiques, électromagnétiques ou électrodynamiques. En règle générale, les voltmètres électromagnétiques sont seulement appropriés à la mesure du potentialso relativement See also:petit à 200 ou 300 volts. Des formes nombreuses de chaud-fil ou de voltmètre thermique ont été conçues.

Dans cela connu sous le nom de voltmètre de Cardew, un fil fin d'platine-argent, ayant une résistance d'environ 300 ohms, est étiré dans un See also:

tube ou sur une See also:armature contenue dans un tube. Cette armature ou tube est ainsi construit avec du See also:fer et du See also:laiton (un tiers fer et deux-tiers laiton) que son coefficient de la température d'expansion linéaire est identique à celui de l'alliage d'platine-argent. Le fil fin est fixé à une extrémité du tube ou l'armature par un appui isolé et l'autre extrémité est fixée à une See also:vitesse demultiplication. Car l'armature a la même expansion linéaire que le fil, les See also:variations externes température n'affecteront pas leur longueur relative, mais si le fil fin est chauffé par le passage d'un courant électrique, son expansion déplaceront l'aiguille de témoin au-dessus de la balance, le mouvement multiplié par la vitesse. Dans le See also:Hartmann et la forme de Braun de voltmètre de chaud-fil, le fil fin est fixe entre deux appuis et l'expansion a produit quand un courant est passé par lui fait fléchir le fil vers le bas, le fléchissement multiplié par une vitesse et fait pour déplacer une aiguille de témoin au-dessus d'une balance. Dans ce cas-ci, le fil fonctionnant réel, étant short, doit être placé en série avec une résistance élevée additionnelle. Les voltmètres chauds de fil, comme les voltmètres électrostatiques, conviennent pour l'usage avec les courants alternatifs de n'importe quelle fréquence aussi bien qu'avec les courants continus, puisque leurs indications dépendent de la See also:puissance de See also:chauffage du courant, qui est proportionnel à l'of carré le courant et donc à la place de la différence du potentiel entre les bornes. Les voltmètres électromagnétiques se composent d'un enroulement de fil fin relié aux bornes de l'instrument, et du courant produit du fait le fil par une différence de potentiel entre les bornes crée un See also:champ magnétique proportionnel à un See also:point quelconque à la force du courant. Ce champ magnétique peut être fait pour causer un déplacement dans un petit morceau de fer mou, comme dans le cas des ampèremètres correspondants, et ceci alternativement peut être fait pour déplacer une aiguille de témoin au-dessus d'une balance de sorte que la See also:correspondance à chaque différence potentielle donnée entre les bornes de l'instrument il y ait une position fixée correspondante de l'aiguille sur l'échelle. Un des formes les plus utiles de voltmètre électromagnétique est que généralement connu comme voltmètre mobile d'enroulement (fig. 3). Dans cet instrument il y a un aimant fixé permanent, produisant un champ magnétique constant, et dans l'interspace entre les poteaux est fixé un enroulement délicatement pivoté de fil porté dedans jewelled des See also:roulements.

Phoenix-squares

La position normale de cet enroulement est avec son See also:

avion parallèle aux See also:lignes de la force du champ. Le courant est obtenu dans et hors de l'enroulement mobile au See also:moyen de fils flexibles fins. L'enroulement mobile a attaché à lui une aiguille d'See also:index se déplaçant au-dessus d'une balance, et un enroulement fixe de fil de haute résistance est inclus en série avec l'enroulement mobile entre les bornes de l'instrument. Quand une différence de potentiel est faite entre les bornes, des passages d'un courant par l'enroulement mobile, qui tend alors à se placer avec son avion plus perpendiculairement aux lignes de la force du champ. Ce mouvement est résisté par la torsion d'un ressort en See also:spirale ressemblant au hair-spring d'une See also:montre ayant une extrémité fixée à l'axe d'enroulement, et il y a donc une position définie de l'aiguille sur l'échelle correspondant à chaque différence potentielle entre les bornes, si elle est dans la marge de la commande. Ces instruments sont seulement adaptés pour la mesure de la différence potentielle continue, c'est-à-dire, différence potentielle continue, mais pas pour des tensions alternatives. Comme les ampèremètres correspondants, ils ont le See also:grand See also:avantage que les balances sont equidivisional et qu'il n'y a aucune See also:partie See also:morte dans la balance, tandis que les voltmètres électrostatiques et électrothermiques, au-dessus de décrit, travail sous l'inconvénient que les divisions de balance ne sont pas égales mais augmentent avec l'élévation de tensions, par conséquent il y a généralement une partie de la balance près du point nul où les divisions sont si étroit quant à soyez inutile pour la See also:lecture et êtes donc omis. Pour la mesure des tensions dans le courant continu produisant des stations, des voltmètres mobiles d'enroulement sont beaucoup utilisés, généralement construit alors dans "edgewise" le modèle (fig. 4). L'électrodynamomètre de haute résistance électrodynamique de Voltmeters.A peut être utilisé comme voltmètre. Dans ce cas-ci les circuits fixes et mobiles se composent des fils fins, et l'instrument est construit et en quelque sorte semblable utilisé au dynamomètre de See also:Siemens est utilisé pour mesurer le courant alternatif continu (voir l'cAmpèremètre). Une autre méthode beaucoup-utilisée de mesurer des tensions courantes tinuous de See also:con- ou le diference potentiel continu utilise le principe du potentiomètre (q.v.).

Dans ce cas-ci un fil de haute résistance est relié entre les points desquels la différence potentielle est exigée, et d'une certaine fraction connue de cette résistance des fils sont apportés à un voltmètre électrostatique, ou à un voltmètre électromagnétique d'enroulement mobile, selon que la tension à mesurer est alternante ou continue. Cette mesure est applicable à la mesure des potentiels élevés, alternant ou continus, à condition que dans le cas des courants alternatifs la résistance élevée utilisée soit blessée non-inductively et un voltmètre électrostatique est utilisé. Le fil de haute résistance devrait, d'ailleurs, être un ayant un changement négligeable de résistance avec la température. À cette fin il doit être un alliage tel que le manganin ou constantan. C'est toujours un avantage, si possible, pour utiliser un voltmètre électrostatique pour mesurer la différence potentielle s'il est nécessaire de maintenir le voltmètre de manière permanente relié aux deux points. N'importe quelle forme de voltmètre électrocinétique qui implique le passage d'un courant par le fil rend nécessaire la dépense de l'énergie pour maintenir ce courant et implique donc le coût de See also:

production. Cette quantité peut d'aucune manière être une quantité insignifiante. Considérez, par exemple, un instrument de chaud-fil, tel que le voltmètre d'un Cardew. Si le fil a une résistance de 300 ohms et est relié à deux points différant dans le potentiel par 100 volts, l'instrument See also:passe un courant d'un tiers d'un ampère et prend 33 See also:watts dans la puissance. Puisqu'il y a les See also:heures 87õ en année, si un tel instrument étaient reliés sans interruption au circuit il prendrait See also:bureau de See also:commerce énergie égale à 263.000 watts-See also:heure, ou 2õ des unités par See also:an. Si le coût de production de cette énergie était seulement un See also:penny par unité, les dépenses de fonctionnement de garder un tel voltmètre en liaison avec un circuit seraient donc plus que L1 par an, représentant une valeur profitée de font par exemple les instruments électrostatiques, cependant, ne prenez aucun puissance et par conséquent coût rien pour l'See also:entretien autre que l'usage et la See also:larme de l'instrument. Les qualités exigées dans un bon voltmètre are:(i.) Il devrait être See also:rapide dans l'action, c'est-à-dire, l'aiguille devrait venir rapidement dans une position donnant immédiatement le P.d. des bornes de l'instrument. (ii.) l'instrument devrait donner la même lecture pour le même P.d. si ceci a été atteint par augmenter d'une valeur plus See also:basse ou diminuer d'une plus grande valeur; en d'autres termes, il ne devrait y avoir aucune hystérésis instrumentale.

(iii.) l'instrument ne devrait avoir aucune correction de la température; c'est une bonne qualité des instruments électrostatiques, mais dans des tous les voltmètres du type électrocinétique qui sont enroulés avec le fil de See also:

cuivre une See also:augmentation d'un degré de centigrade de la température See also:moyenne de ce fil change la résistance par 0,4%, et donc jusqu'au même degré change l'exactitude des indications. (iv.) Il devrait, si possible, être disponible tous les deux pour alterner et courants continus. (v.) Ce devrait être portatif et travail en n'importe quelle position. (vi.) Il ne devrait pas être troublé facilement par les See also:champs électriques ou magnétiques externes. Ce dernier point est important en liaison avec des voltmètres utilisés sur les standards des stations se produisantes électriques, près d'où les champs électriques ou magnétiques relativement forts peuvent être présents, dus aux courants forts passant par des conducteurs ou sur le See also:conseil. Il est donc toujours nécessaire de vérifier les lectures d'un tel instrument in situ. Les voltmètres électrostatiques sont également exposés pour avoir leurs indications troublées par l'électrification de la See also:couverture de See also:verre de l'instrument; ceci peut être évité en vernissant le verre avec un See also:vernis semi-conducteur afin d'empêcher l'See also:endroit des frais électrostatiques sur le verre. Voir le J. A. See also:Fleming, See also:manuel pour le laboratoire et l'See also:Examiner-Pièce électriques (Londres, 1903); See also:G. Aspinall See also:Parr, Instruments De Mesure D'Électrotechnique (Londres, 1903); K. See also:Edgecumbe et F.

Punga, "sur les instruments de mesure directs de lecture pour l'usage de See also:

standard," Journ. See also:Installation. Électr.. See also:Anglais. (Londres, 1904), 33, 620. (J: A.

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