Domanda:

Vorrei capire le differenze tra voltmetro a monte e voltmetro a valle. Sono uno studente alle prime armi con l'Elettrotecnica!

Risponde admin

Su un qualsiasi testo di misure elettriche, che uno studente dovrebbe possedere, l'argomento � ampiamente trattato. Diciamo che � un classico della didattica. Ma dato che � un classico che manca su Electroportal (come moltissime altre cose...) cerco di riassumere brevemente l'argomento in questo post.
Con riferimento alla figura, il voltmetro a valle misura proprio la tensione U che si desidera conoscere, quindi Um=U, mentre l'amperometro necessariamente misura una corrente Im errata in eccesso, poich� � la somma di quella che ci interessa I e di quella assorbita dal voltmetro Iv. Quindi Im=Iv+I. Invece con il voltmetro a monte � la tensione da esso misurata che � errata per eccesso in quanto somma della tensione che interessa e della tensione ai capi dell'amperometro Ua. Quindi Um=U+Ua. L'amperometro misura invece proprio la corrente che ci interessa: quindi Im=I. Conoscendo le caratteristiche di consumo degli strumenti, quindi Ua ed] Iv, i valori misurati si possono correggere perfettamente ottenendo in ogni caso i valori U ed I che ci interessano. Da questo punto di vista le due inserzioni sono equivalenti, come lo sarebbero se gli strumenti fossero ideali, cio� a consumo nullo: Ua=0 ed Iv=0. Se non si vuole correggere la misura ma si desidera considerare come vero il valore letto sullo strumento, � indispensabile scegliere l'inserzione per la quale l'errore sistematico di inserzione � il minore possibile. Cio� significa che per il voltmetro a valle deve essere Iv piccola rispetto ad I, mentre con il voltmetro a monte deve essere Ua piccola rispetto ad U. In termine di valori di resistenze ci� significa che nel primo caso, voltmetro a valle, la resistenza del voltmetro deve essere molto maggiore della resistenza dell'utilizzatore; nel secondo, voltmetro a monte, che la resistenza dell'amperometro deve essere molto piccola rispetto a quella del carico. Per questo si dice che il voltmetro a valle va bene per resistenze piccole e medie, essendo in generale la resistenza dei voltmetri molto elevata (dai kohm dehli analogici ai Mohm dei digitali), mentre il voltmetro a monte va bene per resistenze grandi essendo piccole le resistenze degli amperometri (frazioni di ohm). Tutto questo ci fa osservare che non si pu� stabilire a priori quando una resistenza da misurare � da considerare piccola o grande in s�, se non in modo grossolano (alcuni ohm � piccola alcuni kohm � grande): � indispensabile confrontarla con quella degli strumenti impiegati.