الفولتميتر

مقياس الجهد الكهربائي أو الفولتمتر (بالإنجليزية: Voltmeter) هو جهاز يستخدم لقياس الجهد الكهربائي ، يتكون عادة من غلفانومتر ذي ملف متحرك موصل على التوالي بمقاومة كبيرة، ونظرا لأن مقاومة الجهاز ثابتة فإن التيار الكهربائيالمار في الجهاز يتناسب طرديا مع الجهد عند النقطتين اللتين يوصل بهما.

يتم تدريج الجهاز ليقيس بوحدات الفولت لمجموعة من القيم بتغير قيمة المقاومة بواسطة مفتاح أختيار. يربط جهاز الفولتمتر على التوازي مع النبيطة الكهربائية المراد قياس الجهد بين طرفيها.

هناك أجهزة فولتمتر ألكتوماكنيتك وألكترونية تماثلي أو رقمي, لقياس الجهد المتناوب أو الجهد المستمر.

يستخدم الفولتمتر الكهروستاتيكي لقياس فرق الجهد للتيار المتردد والمستمر، ويمكن استخدامه لقياس التيار والقدرة وذلك بمساعدة مكونات خارجية، وأسس تشغيل مثل هذه الأجهزة هي التجاذب والتنافر بين جسمين مشحونين، واستخدام هذه القوة يؤدي إلى حدوث انحراف والذي يمثل قياس للكمية.

وهناك ثلاثة أنواع لهذا الجهاز :

الفولتمتر ذو الربع دائرة	يستخدم عادةً لقياس جهد حتى 20KV
الفولتمتر ذو القرص المنجذب	يستخدم عادةً لقياس جهد فوق 20KV
فولتمتر كلفن ذو التجاويف المتعددة	مناسب لقياس جهود من 100V وحتى 1000

يبنى الجهاز على مجموعة أُسس حيث أنه عندما تُشحن نقطة بصورة كبيرة وتُترك في الهواء أو بعض الغازات فإن الهواء المحيط بالنقطة يبدأ بالتصاعد، وهذا يسمى بالريح الكهربائية، وهذا يحدث نتيجة تنافر الأيونات من النقطة بسببالمجال الكهروستاتيكي، وتتصادم هذه الأيونات بالجزيئات غير المشحونة والقريبة منها وتحمل الجزيئات معها، وهذا ينشئ الريح الكهربائية.

وإذا تم وضع الكترود مؤرض بالقرب من الكترود آخر عالي الشحنة، عندئذٍ تهب الريح الكهربائية بالقرب من الالكترود المؤرض وبين الالكترودين، ويستخدم هذا المبدأ في الفولتمتر ذو الهواء المؤين. ^[4]

في البداية لا يسلط الجهد العالي على الكترود hv، وفي هذه الحالة تكون القنطرة متزنة أي أن الجلفانومتر لا يعطي أي انحراف، ونظراً لمرور التيار خلال السلك الحار فإنه يُسخن، ثم يُسلط الجهد العالي، وعندما تزيد قيمته عن قيمة محددة تسمى جهد المدخل، تبدأ الريح الكهربائية تهب وبالتالي يبرد السلك، لذا تقل مقاومة هذا السلك، وهذا التغير في مقاومة السلك الساخن يجعل الجلفانومتر ينحرف، وبزيادة الجهد العالي المسلط، يحدث تبريد أكثر والذي يسبب زيادة في انحراف الجلفانومتر.