Impacto do amperímetro no circuito medido

Assim como os voltímetros, os amperímetros tendem a influenciar a quantidade de corrente nos circuitos aos quais estão conectados. No entanto, ao contrário do voltímetro ideal, o amperímetro ideal tem resistência interna zero, de modo a cair o mínimo de tensão possível à medida que a corrente flui por ele.

Observe que esse valor de resistência ideal é exatamente o oposto de um voltímetro. Com voltímetros, queremos o mínimo de corrente possível do circuito em teste. Com amperímetros, queremos diminuir o mínimo possível de voltagem durante a condução da corrente.

Aqui está um exemplo extremo do efeito de um amperímetro sobre um circuito:



Com o amperímetro desconectado deste circuito, a corrente através do resistor de 3 Ω seria de 666,7 mA e a corrente através do resistor de 1,5 Ω seria de 1,33 amperes. Se o amperímetro tivesse uma resistência interna de 1/2 Ω e fosse inserido em uma das ramificações deste circuito, porém, sua resistência afetaria seriamente a corrente medida da ramificação:



Tendo efetivamente aumentado a resistência do ramo esquerdo de 3 Ω para 3,5 Ω, o amperímetro lerá 571,43 mA em vez de 666,7 mA. Colocar o mesmo amperímetro no ramo direito afetaria a corrente em uma extensão ainda maior:



Agora, a corrente do ramal correto é 1 ampere em vez de 1,333 ampere, devido ao aumento na resistência criada pela adição do amperímetro no caminho da corrente.

Ao usar amperímetros padrão que se conectam em série com o circuito que está sendo medido, pode não ser prático ou possível reprojetar o medidor para uma resistência de entrada mais baixa (condutor a condutor). No entanto, se estivéssemos selecionando um valor de resistor de shunt para colocar no circuito para uma medição de corrente com base na queda de tensão e tivéssemos nossa escolha de uma ampla gama de resistências, seria melhor escolher a resistência prática mais baixa para a aplicação . Se houver mais resistência do que o necessário, o shunt pode impactar negativamente o circuito ao adicionar resistência excessiva ao caminho da corrente.

Uma maneira engenhosa de reduzir o impacto de um dispositivo de medição de corrente em um circuito é usar o fio do circuito como parte do próprio movimento do amperímetro. Todos os fios condutores de corrente produzem um campo magnético, cuja intensidade está em proporção direta com a intensidade da corrente. Ao construir um instrumento que mede a força desse campo magnético, um amperímetro sem contato pode ser produzido. Tal medidor é capaz de medir a corrente através de um condutor sem nem mesmo ter que fazer contato físico com o circuito, muito menos interromper a continuidade ou inserir resistência adicional.

Amperímetros com garra

Amperímetros deste projeto são chamados de “ clamp-on ”Metros porque eles têm“ mandíbulas ”que podem ser abertas e, em seguida, seguras em torno de um fio de circuito. Amperímetros clamp-on permitem medições de corrente rápidas e seguras, especialmente em circuitos industriais de alta potência. Como o circuito em teste não teve resistência adicional inserida nele por um medidor de grampo, não há erro induzido ao fazer uma medição de corrente.



O mecanismo de movimento real de um amperímetro de fixação é muito semelhante ao de um instrumento de palheta de ferro, exceto que não há uma bobina de fio interna para gerar o campo magnético. Projetos mais modernos de amperímetros clamp-on utilizam um pequeno dispositivo detector de campo magnético denominado sensor de efeito Hall para determinar com precisão a intensidade do campo.

Alguns clamp-on medidores contêm circuitos de amplificador eletrônico para gerar uma pequena tensão proporcional à corrente no fio entre as garras, aquela pequena tensão conectada a um voltímetro para leitura conveniente por um técnico. Assim, uma unidade de fixação pode ser um dispositivo acessório a um voltímetro, para medição de corrente.

Amperímetro com sensor de campo magnético

Um tipo menos preciso de amperímetro de detecção de campo magnético do que o estilo clamp-on é mostrado na seguinte fotografia:



O princípio de operação para este amperímetro é idêntico ao estilo de medidor de grampo:o campo magnético circular em torno de um condutor de corrente desvia a agulha do medidor, produzindo uma indicação na escala. Observe como existem duas escalas de corrente neste medidor em particular:+/- 75 amperes e +/- 400 amperes.

Essas duas escalas de medição correspondem aos dois conjuntos de entalhes na parte traseira do medidor. Dependendo de qual conjunto de entalhes o condutor de corrente é colocado, uma determinada intensidade de campo magnético terá um efeito diferente na agulha. Com efeito, as duas posições diferentes do condutor em relação ao movimento atuam como dois resistores de alcance diferentes em um estilo de amperímetro de conexão direta.

REVER:

• Um amperímetro ideal tem resistência zero.
• Um amperímetro “clamp-on” mede a corrente através de um fio medindo a força do campo magnético ao seu redor, em vez de se tornar parte do circuito, tornando-o um amperímetro ideal.
• Medidores tipo pinça permitem medições de corrente rápidas e seguras, porque não há contato condutor entre o medidor e o circuito.

PLANILHAS RELACIONADAS:

• Planilha de uso do amperímetro básico