Digamos que tengo un circuito con un equivalente de Thévenin de dos polos que tiene una diferencia de voltaje de CC U y una resistencia de salida Ro. ¿Qué hace el voltímetro? Supongo que tiene una resistencia interna muy grande (Rv) que está conectada en paralelo con Ro. Pero, ¿qué se mide en Rv y cómo?
Hay varias formas de realizar la medición real.
Uno de los más tradicionales es un micro-amperímetro de bobina móvil, que consiste en un devanado en un núcleo de hierro que gira entre los polos de un imán permanente, trabajando contra la fuerza de un resorte. El circuito del medidor y el selector conectan varias resistencias para escalar el voltaje de entrada a una pequeña corriente. Se puede hacer un instrumento tosco y relacionado enrollando unas pocas vueltas de cable a través de una brújula magnética de cuerpo plástico, con el campo introducido formando una suma vectorial con el campo de la Tierra y dando como resultado un nuevo ángulo de puntero.
El siguiente desarrollo importante consistió en utilizar un amplificador de tubo de vacío de alta impedancia entre el circuito a prueba y el movimiento del medidor, lo que produjo el medidor de voltios de tubo de vacío o VTVM. Más tarde, el tubo fue reemplazado por un transistor de efecto de campo.
El tercer desarrollo importante sería reemplazar el movimiento del medidor con un convertidor analógico a digital. Esto generalmente consiste en un comparador que compara la entrada desconocida con los voltajes de referencia conocidos; secuencialmente a medida que el voltaje de referencia se cambia por un convertidor digital a analógico bajo un algoritmo de búsqueda, o cargando un capacitor mientras se mide el tiempo, o para aplicaciones de alta velocidad bu que usan una serie de comparadores y fuentes de voltaje que actúan en paralelo para producir una velocidad más rápida respuesta (aunque esa forma es más probable que se encuentre en un instrumento de alta velocidad como un osciloscopio que en un multímetro digital típico).
Los voltímetros miden el voltaje que ven después de cargarlo con su "resistencia de entrada". Para medidores con circuitos electrónicos, esto generalmente está en el rango de 10 MΩ. Por lo tanto, la impedancia Ro de la fuente de voltaje y la impedancia de entrada del voltímetro forman un divisor de voltaje, y el voltímetro le indica el voltaje fuera de ese divisor.
Mientras la impedancia de voltaje de la fuente sea sustancialmente menor que la impedancia de entrada del voltímetro, el voltímetro leerá el voltaje con precisión. Es por esto que una mayor resistencia de entrada es mejor para voltímetros. En la práctica, la mayoría de las veces, cargar algo con 10 MΩ no cambiará su voltaje al punto que le interesa. Sin embargo, debe conocer las limitaciones de sus herramientas para saber cuándo no le darán lecturas precisas.
Un voltímetro calcula la deferencia potencial entre el cable caliente y el neutro Debido a que los flujos de corriente pasan de caliente a neutral 0 - (- 115) = 115 y 115 -0 = 115, la corriente alterna neutral permanece en cero, mientras que el calor pasa de un calor negativo a uno positivo.
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