Voltímetros DC

O voltímetro CC é um instrumento de medição usado para medir a tensão CC em quaisquer dois pontos do circuito elétrico. Se colocarmos um resistor em série com o galvanômetro de bobina de ímã permanente (PMMC), a combinação inteira atua comoDC voltmeter.

A resistência em série, que é usada no voltímetro CC, também é chamada de resistência do multiplicador em série ou simplesmente, multiplicador. Ele basicamente limita a quantidade de corrente que flui através do galvanômetro para evitar que a corrente do medidor exceda o valor de deflexão da escala total. ocircuit diagram do voltímetro DC é mostrado na figura abaixo.

Temos que colocar este voltímetro DC nos dois pontos de um circuito elétrico, onde a tensão DC deve ser medida.

Aplique KVL em torno do circuito do circuito acima.

$ V-I_ {m} R_ {se} -I_ {m} R_ {m} = 0 $ (Equação 1)

$$ \ Rightarrow V-I_ {m} R_ {m} = I_ {m} R_ {se} $$

$$ \ Rightarrow R_ {se} = \ frac {V-I_ {m} R_ {m}} {I_ {m}} $$

$ \ Rightarrow R_ {se} = \ frac {V} {I_ {m}} - R_ {m} $ (Equação 2)

Onde,

$ R_ {se} $ é a resistência do multiplicador da série

$ V $ é a gama completa de tensão DC que deve ser medida

$ I_ {m} $ é a corrente de deflexão de escala total

$ R_ {m} $ é a resistência interna do galvanômetro

A proporção da tensão DC de faixa completa que deve ser medida, $ V $ e a queda de tensão DC no galvanômetro, $ V_ {m} $, é conhecida como multiplying factor, m. Matematicamente, pode ser representado como

$ m = \ frac {V} {V_ {m}} $ (Equação 3)

Da Equação 1, obteremos a seguinte equação para full range DC voltage que deve ser medido, $ V $.

$ V = I_ {m} R_ {se} + I_ {m} R_ {m} $ (Equação 4)

o DC voltage dropno galvanômetro, $ V_ {m} $ é o produto da corrente de deflexão de escala total, $ I_ {m} $ e a resistência interna do galvanômetro, $ R_ {m} $. Matematicamente, pode ser escrito como

$ V_ {m} = I_ {m} R_ {m} $ (Equação 5)

Substitute, Equação 4 e Equação 5 na Equação 3.

$$ m = \ frac {I_ {m} R_ {se} + I_ {m} R_ {m}} {I_ {m} R_ {m}} $$

$ \ Rightarrow m = \ frac {R_ {se}} {R_ {m}} + 1 $

$ \ Rightarrow m-1 = \ frac {R_ {se}} {R_ {m}} $

$ R_ {se} = R_ {m} \ left (m-1 \ right) $ (Equação 6)

Podemos encontrar o value of series multiplier resistance usando a Equação 2 ou a Equação 6 com base nos dados disponíveis.

Voltímetro DC Multi Faixa

Na seção anterior, discutimos o voltímetro CC, que é obtido colocando um resistor multiplicador em série com o galvanômetro PMMC. Este voltímetro DC pode ser usado para medir umparticular range de tensões DC.

Se quisermos usar o voltímetro DC para medir as tensões DC de multiple ranges, então temos que usar vários resistores multiplicadores paralelos em vez de um único resistor multiplicador e toda essa combinação de resistores está em série com o galvanômetro PMMC. ocircuit diagram de voltímetro DC de vários intervalos é mostrado na figura abaixo.

Temos que colocar isso multi range DC voltmeteratravés dos dois pontos de um circuito elétrico, onde a tensão DC da faixa necessária deve ser medida. Podemos escolher a faixa desejada de tensões conectando a chave s ao respectivo resistor multiplicador.

Vamos, $ m_ {1}, m_ {2}, m_ {2} $ e $ m_ {4} $ são os multiplying factorsde voltímetro CC quando consideramos as tensões CC de faixa completa a serem medidas como $ V_ {1}, V_ {2}, V_ {3} $ e $ V_ {4} $ respectivamente. A seguir estão as fórmulas correspondentes a cada fator de multiplicação.

$$ m_ {1} = \ frac {V_ {1}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {2} = \ frac {V_ {2}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {3} = \ frac {V_ {3}} {V_ {m}} $$

$$ m_ {4} = \ frac {V_ {4}} {V_ {m}} $$

No circuito acima, existem quatro series multiplier resistors, $ R_ {se1}, R_ {se2}, R_ {se3} $ e $ R_ {se4} $. A seguir estão as fórmulas correspondentes a esses quatro resistores.

$$ R_ {se1} = R_ {m} \ esquerda (m_ {1} -1 \ direita) $$

$$ R_ {se2} = R_ {m} \ esquerda (m_ {2} -1 \ direita) $$

$$ R_ {se3} = R_ {m} \ esquerda (m_ {3} -1 \ direita) $$

$$ R_ {se4} = R_ {m} \ esquerda (m_ {4} -1 \ direita) $$

Portanto, podemos encontrar os valores de resistência de cada resistor multiplicador em série usando as fórmulas acima.