Por S. Hussain Ather, atualizado em 24 de março de 2022

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Introdução

O amperímetro é o instrumento padrão para medir corrente elétrica, cuja unidade SI é o ampere. Compreender sua operação é essencial para uma análise precisa do circuito.

Como funciona um amperímetro

Os amperímetros determinam a corrente passando o fluxo através de uma bobina com resistência muito baixa e reatância indutiva, criando uma impedância mínima. Este design garante que o medidor não perturbe o circuito que está medindo.

Num amperímetro de bobina móvel, a corrente gera um campo magnético que se opõe ao campo fixo produzido pelos ímãs permanentes. O torque resultante move uma armadura calibrada sobre uma escala, exibindo a corrente em amperes.

Conectando um Amperímetro

Para medir a corrente, um amperímetro deve ser conectado em série com a carga. Sua baixa resistência interna significa que consome energia insignificante, preservando a operação do circuito. Conectá-lo em paralelo causaria um curto-circuito no circuito, redirecionando a maior parte da corrente através do medidor.

Amperímetro vs. Galvanômetro

Um galvanômetro é um detector sensível que pode detectar pequenas correntes e sua direção. Ele depende de um campo magnético para converter a corrente em um deslocamento mecânico. Embora altamente preciso, o alcance de um galvanômetro é limitado e normalmente mede apenas corrente contínua (CC).

Os amperímetros ampliam o princípio do galvanômetro. Os amperímetros CC empregam o método da bobina móvel, enquanto os amperímetros CA medem a deflexão causada pelo campo magnético variável no tempo que atua sobre um pedaço de ferro. Conseqüentemente, os amperímetros podem lidar com CA e CC.

Resistor de derivação – Alcance estendido

Para adaptar um galvanômetro a correntes maiores, ele é colocado em paralelo com um pequeno resistor shunt. O shunt desvia a maior parte da corrente do galvanômetro, permitindo que apenas uma fração passe por ele. O shunt protege o galvanômetro contra danos e permite leituras precisas de altas correntes.

Deixe G seja a resistência do galvanômetro e I_g a corrente máxima para deflexão completa. Para um I atual total , a resistência shunt S é calculado como:

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A resistência efetiva do amperímetro combinado é:

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Principais conclusões

• A baixa impedância de um amperímetro minimiza seu impacto no circuito medido.
• Ele deve ser conectado em série para obter leituras de corrente precisas.
• Os galvanômetros formam a base dos amperímetros, mas são limitados a pequenas correntes.
• Os resistores shunt ampliam o alcance de um galvanômetro, permitindo a medição de grandes correntes.