В амперметрах ток, проходящий по прибору, создает вращающий момент, вызывающий отклонение его подвижной части на угол, зависящий от этого тока. По этому углу отклонения определяют величину тока амперметра.
Рис. 1. Схема включения амперметра и вольтметра
Для того чтобы по показанию вольтметра определить напряжение на зажимах приемника энергии или генератора, необходимо его зажимы соединить с зажимами вольтметра так, чтобы напряжение на приемнике (генераторе) было равно напряжению на вольтметре (рис. 1).
Сопротивление вольтметра должно быть большим по сравнению с сопротивлением приемника энергии (или генератора) с тем, чтобы его включение не влияло на измеряемое напряжение (на режим работы цепи).
Рис. 2. Схема включения вольтметра
При этом на первом приемнике напряжение U1=80 В, а на втором U2=40 В.
Если параллельно первому приемнику включить вольтметр с сопротивлением rv=2000 ом для измерения напряжения на его зажимах, то напряжение как на первом, так и на втором приемниках будет иметь значение U'1=U'2=60 В.
Таким образом, включение вольтметра вызвало изменение напряжения на первом приемнике с U1=80 В до U'1= 60 В, т. е. погрешность в измерении напряжения, обусловленная включением вольтметра равна ((60 В - 80 В)/80 В) х 100% = -25%
Таким образом, сопротивление вольтметра должно быть большим и тем большим, чем больше его номинальное напряжение. При номинальном напряжении 100 В сопротивление вольтметра rv = (2000 - 50000) ом. Вследствие большого сопротивления вольтметра мала мощность потерь в нем.
При номинальном напряжении вольтметра 100 В мощность потерь Рv = (Uv2/rv) Ва.
Из изложенного следует, что амперметр и вольтметр могут иметь измерительные механизмы одинакового устройства, отличающиеся только своими параметрами. Но амперметр и вольтметр различным образом включаются в измеряемую цепь и имеют разные внутренние (измерительные) схемы.