Circuito de comutação de amperímetro e voltímetro

Em amperímetros, a corrente que flui através do dispositivo cria um torque que faz com que a parte móvel se desvie em um ângulo que depende dessa corrente. Este ângulo de deflexão é usado para determinar o valor atual do amperímetro.

Para medir a corrente em algum tipo de receptor de energia com um amperímetro, é necessário conectar o amperímetro em série com o receptor para que a corrente do receptor e do amperímetro sejam iguais. A resistência do amperímetro deve ser pequena em comparação com a resistência do receptor de energia com o qual está conectado em série, de modo que sua inclusão praticamente não afeta a magnitude da corrente do receptor (no modo de operação do o circuito). Assim, a resistência do amperímetro deve ser pequena, e quanto menor, maior sua corrente nominal. Por exemplo, para uma corrente nominal de 5 A, a resistência do amperímetro é ra = (0,008 — 0,4) ohm. Com uma baixa resistência do amperímetro, as perdas de energia também são pequenas.

Arroz. 1. Esquema de conexão do amperímetro e voltímetro
Em uma corrente nominal do amperímetro de 5 A, a dissipação de energia Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... A tensão aplicada aos terminais do voltímetro causa uma corrente em seu circuito. Em corrente contínua, depende apenas da tensão, ou seja, IV = F (Uv). Essa corrente que passa pelo voltímetro, assim como pelo amperímetro, faz com que sua parte móvel se desvie em um ângulo que depende da corrente. Desta forma, cada valor da tensão nos terminais de um voltímetro serão valores bem definidos da corrente e do ângulo de rotação da parte móvel.

Para determinar a tensão nos terminais do receptor de energia ou gerador de acordo com as leituras do voltímetro, é necessário conectar seus terminais aos terminais do voltímetro para que a tensão do receptor (gerador) seja igual à tensão do o voltímetro (Fig. 1) .

A resistência do voltímetro deve ser grande em comparação com a resistência do receptor de energia (ou gerador), para que sua inclusão não afete a tensão medida (no modo de operação do circuito).

Um exemplo. Uma tensão U= 120 V é aplicada aos terminais do circuito com dois receptores conectados em série (Fig. 2) com resistência r1=2000 ohms e r2=1000 ohms.

Arroz. 2. Esquema para ligar o voltímetro

Neste caso, no primeiro receptor a tensão U1= 80 V, e no segundo U2 = 40 V.

Se você conectar um voltímetro com uma resistência em paralelo com o primeiro receptor rv = 2000 ohms para medir a tensão em seus terminais, a tensão do primeiro e do segundo receptor terá um valor de U'1=U'2= 60 V.

Assim, ligar o voltímetro fez com que a tensão do primeiro receptor mudasse com U1 =80 V para U'1= 60 V, o erro na medição da tensão devido ao ligar o voltímetro é igual a ((60V - 80V) / 80V) x 100% = - 25%

Assim, a resistência do voltímetro deve ser maior, e quanto maior, maior sua tensão nominal. A uma tensão nominal de 100 V, a resistência do voltímetro rv = (2.000 — 50.000) ohms. Devido à alta resistência do voltímetro, as perdas de energia são baixas.

Em uma tensão nominal do voltímetro de 100 V, a dissipação de energia Rv = (Uv2/ rv) Qual.

Segue-se do exposto que o amperímetro e o voltímetro podem ter mecanismos de medição no mesmo dispositivo, diferindo apenas em seus parâmetros. Mas o amperímetro e o voltímetro estão incluídos no circuito medido de maneiras diferentes e possuem circuitos internos (de medição) diferentes.