Cuando busco en google""cómo medir la fem de la batería"", la respuesta es tomar un conductor de resistencia R y multiplicarlo por la corriente que fluye a través de él. Entonces busco ""cómo se mide la resistencia"""la la respuesta es la ley de ohm: ¡cree una diferencia de potencial alrededor de un conductor y divídala por la corriente que fluye! ... terminando nuevamente con la misma pregunta: ¿cómo se mide la diferencia de potencial? ... estoy confundido ... las personas que identificaron estos términos ¿Cómo calcularon realmente el valor?
resistencia óhmica de un elemento se mide de hecho midiendo el voltaje que ocurre en el elemento cuando la corriente fluye a través de él (que también se mide), y luego la resistencia se determina como . El resultado de esta determinación depende de la corriente, pero para corrientes pequeñas podemos aproximarnos a la realidad mediante la ficción útil de que solo hay una resistencia. que es válido para todos los valores (lo suficientemente pequeños) de corriente.
Por lo tanto, debe poder medir 1) la corriente y 2) la diferencia de potencial. Tenemos dispositivos para ambos: la corriente se mide con un amperímetro (amperímetro) y la diferencia de potencial se mide con un voltímetro.
El amperímetro tradicional funciona convirtiendo la corriente eléctrica en fuerza que luego se mide utilizando alguna otra fuente de fuerza, la gravedad o un resorte. Los amperímetros modernos son electrónicos y utilizan componentes de estado sólido; no miden la fuerza, pero miden los efectos de la corriente en los circuitos electrónicos internos.
Luego, su pregunta se reduce a cómo se construyó un voltímetro para que pueda mostrar el voltaje en voltios.
Hay diferentes tipos de voltímetro. Los voltímetros antiguos muestran el voltaje usando una aguja y una escala; la posición de la aguja está controlada por la corriente eléctrica que la fuente de voltaje medida puede crear dentro del voltímetro. El voltímetro está cuidadosamente configurado y calibrado para que la aguja muestre el voltaje correctamente. ¿Qué significa "correctamente"? Significa que el voltaje en voltios puede ser determinado por humanos a partir de la posición de la aguja y la configuración del voltímetro. Volt es un estándar internacional de voltaje, definido como la diferencia de potencial que aumenta la energía potencial eléctrica en un julio por culombio de carga transportada desde el terminal negativo al terminal positivo.
Esto se logra mediante el proceso de calibración: el voltímetro se ajusta contra una referencia de voltaje conocida estable cuya diferencia de potencial tiene un valor estable conocido en voltios. Esta referencia se hizo originalmente a partir de celdas electroquímicas, pero hoy en día existen otras opciones basadas en el diodo Zener y el efecto Josephson:
Hay muchas formas de medir la fem, el voltaje, la corriente y la resistencia. En los días previos a los multímetros digitales, todas estas mediciones generalmente se hacían con una sola pieza de hardware, un medidor de bobina móvil. Un imán, una pequeña bobina y un resorte están dispuestos de tal manera que desvían un puntero en proporción al flujo de corriente. Puede preguntar cómo se mide la fem con un flujo de corriente. Mediante el uso de la ley de Ohm. primero construye la bobina con muchas vueltas para minimizar el consumo de corriente, luego coloca una gran resistencia en serie con la bobinapara reducir la carga en la fuente de la fem. A menudo, una cifra de 20 mil ohmios por voltio era un criterio de diseño práctico; además, la bobina se diseñaría para requerir solo 100 microamperios para desviar la escala completa y tener una resistencia de bobinado de 1 mil ohmios. Con una resistencia de 119 mil ohmios en serie con la pequeña bobina de 1000 ohmios, el medidor se calibrará para mostrar 12 voltios cuando fluyan 100 microamperios en la bobina. La misma bobina se puede usar para medir corriente desde tan solo 1 uA a kA con resistencias adecuadas de bajo valor en paralelo con la bobina.. Para medir la resistencia, necesitará una batería y una combinación de resistencias. Como ejercicio, es posible que desee averiguar cómo medir estos parámetros con una bobina tan pequeña y un montón de resistencias utilizando la ley de Ohm. Los medidores modernos usan resistencias de amplificadores de alta ganancia y convertidores analógicos a digitales para mostrar en pantallas modernas. También son mucho más sensibles y extraen muy poca corriente de lo que están midiendo. Pero la ley de Ohm es la clave de todos los diseños.