Medidores elétricos em fotos
As imagens mostradas abaixo foram tiradas do filme educacional de física «Dispositivos de medição elétricos». A tira de filme consiste em cinco seções: dispositivos do sistema eletrostático (eletrômetros, voltímetros), dispositivos do sistema magnetoelétrico, dispositivos do sistema eletromagnético, ohmímetros e dispositivos do sistema eletrodinâmico (wattímetros).
A medição de diferenças de potencial relativamente pequenas é feita com voltímetros eletrostáticos. Eles usam a interação entre placas carregadas com uma grande área de superfície. Nos voltímetros eletrostáticos, a distância entre os eletrodos (placas) ou a área ativa dos eletrodos pode ser alterada. Muito claramente e em detalhes sobre eletricidade estática em imagens é descrito aqui: Eletricidade estática em uma tira de filme escolar
Nos dispositivos do sistema magnetoelétrico, é utilizada a interação da corrente com um campo magnético. A força da corrente que passa é estimada pela tensão da mola que segura o fio.
Para melhorar a interação do campo magnético com a corrente, é usado um quadro de várias voltas. Forças eletromagnéticas criam o torque da estrutura. A estrutura suporta pequenas correntes, da ordem de várias dezenas de miliampères. Para medir grandes correntes, uma resistência shunt é incluída em paralelo com o quadro. Esses dispositivos são chamados de amperímetros. Nos amperímetros para medir correntes de até 30 A, os shunts são instalados no invólucro do dispositivo. Ao medir grandes correntes, shunts externos são usados. Pequenas correntes no quadro são possíveis com baixa tensão em suas extremidades. Ao medir alta tensão, uma resistência adicional é incluída em série com o quadro. Esse dispositivo de medição é chamado de voltímetro. O voltímetro é conectado em paralelo com a seção do circuito onde a tensão é medida.
Em instrumentos de medição do sistema eletromagnético, é utilizado o fenômeno de retração do núcleo na bobina de corrente. A quantidade de corrente é estimada pela tensão da mola.A bobina pode ser plana ou redonda. Para medir grandes correntes, as bobinas são feitas de fio grosso. Para medir alta tensão (dezenas e centenas de volts), a bobina é feita de um fio fino e uma resistência adicional é conectada em série com ela.
Dispositivos de medição que possuem uma fonte de corrente embutida e são usados para medir resistências diretamente são chamados de ohmímetros. Para medir a corrente, o circuito do ohmímetro possui um miliamperímetro e, para manter uma tensão constante nos terminais, uma resistência variável.A constância da tensão é monitorada fechando as pinças e ajustando a agulha do miliamperímetro para o valor máximo da corrente usando uma resistência variável antes de cada medição. A deflexão máxima da flecha corresponde a resistência zero entre os grampos. Quando os grampos estão abertos (resistência infinita), a corrente no circuito é zero. Portanto, a escala de resistência é o oposto da escala de corrente.
Nos dispositivos do sistema eletrodinâmico, o princípio da interação de correntes é usado. Condutores com corrente em uma direção são atraídos. Sua força de atração é proporcional à magnitude das correntes nos fios. Nos aparelhos, os fios são enrolados e, quando as correntes interagem, a bobina móvel gira e a mola é torcida. O ângulo de rotação é proporcional às correntes nas bobinas.
A bobina móvel do wattímetro é conectada em paralelo com a carga e a bobina estacionária é conectada em série. Portanto, o ângulo de desligamento da seta será proporcional à corrente e tensão na carga, ou seja, o poder.
Outras tiras de filme educacional de engenharia elétrica:
O Fenômeno da Indução Eletromagnética
Ação magnética da corrente
Estações elétricas