Misura differenze di potenziale. Tipicamente si tratta di un amperometro (capace di misurare correnti dell’ordine dei mA o dei μA) o addirittura un galvanometro, collegato in serie con una grossa resistenza R_v. Se r è la resistenza interna dell’amperometro, la differenza di potenziale cercata è

D_V = (r+R_v) I

A parità di sensibilità, un voltmetro è tanto migliore quanto maggiore è la resistenza (r+R_v).

La R_v è necessaria perché la sola resistenza interna dello strumento, di fronte ad una elevata intensità di corrente entrante, produrrebbe forti variazioni della differenza di potenziale da misurare. Occorre allora una elevata resistenza dello strumento, ottenuta sommando in serie R_v+r, affinché lo strumento sia attraversato da una piccola intensità di corrente, tale inoltre da non alterare l’equilibrio ohmico del circuito.

Un voltmetro deve essere collegato in parallelo al circuito tra i due punti di cui si vuole la misura della differenza di potenziale.

Osservazione

Dovendo misurare cadute di tensioni ai capi della resistenza R, la presenza dell’apparecchio di misura influenza il circuito, abbassando un po’ la tensione. La perturbazione della misura è tanto minore quanto più grande è la resistenza del voltmetro.

Le funzioni di un tester vengono selezionate mediante un commutatore, oppure utilizzando le diverse prese presenti nell'apparecchio.

Ad esempio consideriamo il circuito in figura:

dove

R_V  è la resistenza in serie alla resistenza interna del voltmetro;
R    è la resistenza ai capi della quale voglio misurare la d.d.p.;

Se non ci fosse lo strumento di misura, la differenza di potenziale ai capi della resistenza R sarebbe V = RI. Se inseriamo in parallelo lo strumento, la corrente I si ripartisce fra i due rami in parallelo, e il ramo con il voltmetro è attraversato da una corrente

la differenza di potenziale ai capi del voltmetro è quindi

Se R_v è molto grande il rapporto (r+R_v)/(R+r+R_v) è circa uguale a uno, quindi V₂ è circa uguale a V e lo strumento perturba poco la misura.