Considere un voltímetro analógico. Entiendo que la resistencia interna del voltímetro debe ser lo suficientemente alta como para no disminuir el voltaje real a través de la carga conectada al voltímetro, pero, al mismo tiempo, si la resistencia era infinita, no habrá corriente que fluya a través del voltímetro que significa que no se producirá ningún campo magnético y el puntero no se desviará.
Su razonamiento es correcto si toma "voltímetro" para referirse a galvanometer (un dispositivo que desvía una aguja usando una bobina en un campo magnético). Pero "voltímetro" solo significa un dispositivo que mide el voltaje, y podemos imaginar tomar esa medida sin alterar el circuito.
La idea completa de un instrumento ideal de cualquier tipo es ignorar las limitaciones de una implementación física del concepto; no tiene que haber una forma posible de hacerlo.
Dicho esto, hay formas de medir el voltaje de CC con una impedancia de entrada casi infinita.
El voltímetro electrostático o mecánico electrómetro . Un voltímetro electrostático tiene una aguja y un pivote como un galvanómetro, pero en lugar de una bobina, tiene un par de placas con forma, muy parecidas a un condensador variable, que son atraídas electrostáticamente por el voltaje que las atraviesa.
El voltímetro electrostático se parece eléctricamente a un condensador, por lo que su impedancia de entrada es infinita en CC (si ignora las fugas en los aisladores). Si lo extrae de un circuito, la aguja mantendrá su lectura a menos que cortocircuite los terminales del medidor.
En este tipo de medidor, la fuerza es muy pequeña en comparación con un tipo magnético, por lo que solo funciona bien para voltajes de decenas a miles de voltios, y requiere mucho tiempo para asentarse. En comparación con un galvanómetro, es menos práctico adaptarse para medir la corriente o tener múltiples rangos de voltaje.
Un voltímetro nulo o (obsoleto) potenciómetro utiliza el puente puente principio para medir la tensión. En la operación manual, se conecta una tensión de referencia ajustable a través de un galvanómetro al circuito que se está midiendo, luego la tensión de referencia se ajusta hasta que el galvanómetro no se desvía en ninguna dirección ("nula"). El mismo principio se puede implementar electrónicamente sin controles manuales.
Este tipo de voltímetro tomará o suministrará (!) energía desde / hacia el circuito bajo prueba, hasta que se realice la anulación; La impedancia de entrada efectiva depende de la precisión del nulo.
(Una de las aplicaciones originales de estos dispositivos era medir el voltaje generado por los termopares).
Un voltímetro ideal no es algo que pueda salir y comprar. Es una idea conceptual.
Si tuviera un voltímetro ideal, podría conectarlo a cualquier circuito y medir el voltaje, sin tener ningún efecto en el circuito que está midiendo.
Un voltímetro de bobina móvil no puede ser ideal, ya que requiere algo de corriente para operar la bobina.
Un voltímetro ideal no dibujaría ninguna corriente en absoluto.
Un voltímetro bueno dibujaría lo menos posible.Cuanto menos corriente dibuja un voltímetro, menos error se genera cuando se extrae corriente de un circuito real.
En los viejos tiempos en que empecé la electrónica, un medidor razonable tomaría 20uA para FSD (deflexión de escala completa), también procesado como '50k / voltio', por lo que podría trabajar la resistencia de serie necesaria para obtener cualquier rango de voltaje .
En estos días, los amplificadores en medidores ordinarios requieren mucha menos corriente, mi DVM actual de £ 10 leerá 200 mV con una impedancia de entrada de 10Meg, eso es 20 nA para FSD, y se pueden usar amplificadores especializados de baja corriente de entrada (electrómetro) para extraer órdenes de magnitud menor que eso.
La corriente debe pasar a través de la bobina de un voltímetro analógico para que la aguja se mueva (contra el torque de la espiral), sin embargo, no es necesario que la corriente provenga de la tensión que se está midiendo.
Los dispositivos como los tubos de vacío, JFET y MOSFET no consumen casi ninguna corriente en su rejilla o compuerta y pueden controlar cantidades de corriente utilizables. La mayor parte de la corriente de la tensión que se mide en los medidores que usan dichos dispositivos suele ser el divisor de entrada, y generalmente se encuentra en M \ $ \ Omega \ $. Algunos medidores tienen la capacidad de apagar el divisor, lo que produce una resistencia de entrada en G \ $ \ Omega \ $. Los medidores especiales diseñados para tener la mayor resistencia de entrada posible están en los cientos de T \ $ \ Omega \ $. Keithley, por ejemplo, afirma "mediciones confiables hasta 10aA" (que representan unos 63 electrones por segundo).
El rango de 10A en su multímetro es dieciocho órdenes de magnitud más grande que esa sensibilidad. Aproximadamente la relación entre el tamaño de un átomo de hidrógeno y la circunferencia de la tierra.
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