Un voltmetro è un dispositivo utilizzato per misurare il potenziale di tensione tra due punti in un circuito elettrico. Creati per la prima volta all’inizio del 1800, questi dispositivi erano originariamente chiamati galvanometri. Tecnicamente, sono tutti amperometri, poiché misurano la corrente piuttosto che la tensione. Sebbene la corrente sia misurata in ampere, la legge di Ohm, che stabilisce la relazione tra tensione, corrente e resistenza, può essere utilizzata per scalare gli ampere in volt.
I voltmetri sono stati resi possibili da una scoperta del 1819 di Hans Oersted. Quando ha fatto passare una corrente attraverso un filo vicino all’ago di una bussola, ha notato che l’ago avrebbe cambiato direzione. I primi tentativi di sfruttare questo effetto furono poco più di una bobina di filo avvolto attorno a una bussola; più forte è la corrente che passa attraverso il filo, maggiore è la deflessione dell’ago della bussola. Sebbene funzionali, questi primi modelli non erano molto precisi.
Alla fine del XIX secolo, Arsene D’Arsonval scoprì che lo strumento poteva essere reso molto più reattivo se la bobina attorno alla bussola fosse stata ridotta, attaccata alla base dell’ago e circondata da un magnete circolare. Questo divenne noto come il movimento D’Arsonval, ed è ancora usato oggi nei contatori analogici.
Poiché tutte le proprietà elettriche misurabili sono correlate tra loro attraverso la legge di Ohm, in pratica, la maggior parte dei voltmetri sono in realtà multimetri in grado di misurare tensione, corrente e resistenza. Quando si misura la tensione, viene posta una grande resistenza in linea con la bobina del movimento D’Arsonval per ridurre al minimo le interferenze con il circuito da misurare. Ciò è dovuto anche alla legge di Ohm, che afferma che la tensione è direttamente proporzionale alla resistenza. Riducendo al minimo la tensione consumata dal misuratore stesso, è possibile ottenere una misurazione più accurata della tensione del circuito. La corrente è inversamente proporzionale alla resistenza; viceversa, per ridurre al minimo la quantità di corrente che fluisce in un amperometro, viene posta una grande resistenza in parallelo alla bobina.
I moderni multimetri sono dotati di display digitali e possono persino utilizzare tecniche di misurazione digitali piuttosto che un movimento D’Arsonval. Incorporando i microprocessori, sono anche in grado di svolgere funzioni avanzate come la misurazione della frequenza, il conteggio degli eventi elettrici e la misurazione della capacità.