Galvanômetro - Clube da Eletrônica

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Eletro-eletrônica
Galvanômetro - voltímetro, amperímetro e ohmímetro
O galvanômetro é um aparelho que indica, através de um ponteiro, quando uma corrente elétrica de baixa
intensidade passa através dele, ou seja, é um micro amperímetro.
Tipos de galvanômetro – Bobina móvel
O galvanômetro mais comum é do tipo conhecido como bobina móvel, onde uma bobina de fio muito fino é
montada em um eixo móvel, e instalada entre os pólos de um ímã permanente fixo. Quando circula corrente
elétrica pela bobina, se forma um campo magnético que interage com o campo do imã, e a bobina gira,
movendo um ponteiro, sobre uma escala graduada. Como o movimento do ponteiro é proporcional à
corrente elétrica que percorre a bobina, o valor da corrente é indicado na escala graduada.
Tipos de galvanômetro – ferro móvel
Outro tipo de galvanômetro é o de ferro móvel, neste caso, a bobina é fixa, envolvendo uma chapa de ferro
móvel, presa em uma agulha. Quando a corrente elétrica circula pela bobina surgem campos nas chapas de
mesma polaridade, ou seja, repelem-se fazendo com que a agulha se mova proporcionalmente ao campo
criado. O galvanômetro de ferro móvel é pouco usado, por ser menos sensível que o de bobina móvel, mas
possui as vantagens de ser mais barato, mais robusto, e funcionar tanto com corrente contínua como com
corrente alternada.
Autor: Clodoaldo Silva – Instrumentos para medidas elétricas - revisão: 28ago2011
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O voltímetro analógico
O voltímetro é o instrumento capaz de medir a tensão elétrica. Essa medição é exibida em um display digital
ou analógico e se analógico um galvanômetro é utilizado. Vejamos como:
Todo
galvanômetro
possui
uma
resistência
interna
denominada RG, e um baixo fundo de fundo de escala que é
o maior valor que ele é capaz de medir. Este valor é bem
baixo, então se desejamos medir tensões maiores, devemos
associar em série com ele um resistor multiplicador. Assim,
pequena parte da tensão ficará sobre RG e a maior parte
sobre RM. Abaixo, uma representação do voltímetro
analógico.
Dimensionando o resistor multiplicador (RM) para medir uma
tensão de 5V.
Dados do galvanômetro:
IG = 10mA (Corrente de fundo de escala)
RG = 100Ω (Resistência interna)
Conhecendo a máxima corrente (IG) e a
resistência interna (RG), calculamos a
máxima tensão (VG).
VG = RG.IG
VG = 100Ω.0,01A
VG = 1V
Então, 4V de tensão deverão ficar sobre
RM que deverá ser de:
4V = RM. 0,01
RM = 4V÷0,01
RM = 400Ω
O voltímetro normalmente possui uma chave seletora para selecionar qual escala apresenta o resultado
mais preciso. Por exemplo, 5V, 10V e 20 V, se desejamos medir 3V, obteremos melhor resultado se o
voltímetro estiver na escala de 5V. Abaixo, uma representação didática de como é este voltímetro.
Notas:
1- A unidade de tensão elétrica é o volt,
homenagem a Alexandre Volta.
2- Para medir tensão elétrica devemos
colocar o voltímetro em paralelo como
pontos que se deseja medir.
3- O termo voltagem não é correto. O
correto é tensão elétrica.
Autor: Clodoaldo Silva – Instrumentos para medidas elétricas - revisão: 28ago2011
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O amperímetro analógico
É o instrumento capaz de medir a intensidade da corrente elétrica. Essa medição é exibida em um display
digital ou analógico e se analógico um galvanômetro é utilizado, porém, assim como o voltímetro alguns
cuidados são necessários.
O galvanômetro possui uma baixa corrente de fundo de
escala, assim se desejarmos medir correntes maiores
devemos colocar um resistor em paralelo com o mesmo
para que somente uma parte da corrente circule pela bobina
e a maior parte circulará pelo resistor. Esse resistor é
chamado de shunt e deverá suportar a maior parte da
corrente e, portanto, o projetista deverá atentar também a
potência do resistor. Abaixo, uma representação do
amperímetro analógico.
Dados do galvanômetro:
Dimensionando um resistor shunt para uma corrente de
200mA.
IG = 10mA (Corrente de fundo de escala)
RG = 100Ω (Resistência interna)
Conhecendo a máxima corrente (IG) e a
resistência interna (RG), calculamos a
máxima tensão (VG).
VG = RG.IG
VG = 100Ω.0,01A
VG = 1V
Se desejamos 200mA e a corrente
máxima é 10mA deverá passar pelo
resistor shunt 190mA. Assim, podemos
calcular o Rshunt.
1V = Rshunt . 0,190A
Rshunt = 1V÷0,190A
Rshunt = 5,26Ω
Assim
como
amperímetro
o
voltímetro
apresenta
selecionáveis
por
o
escalas
uma
chave
seletora. Vejamos um exemplo
para 100mA, 200mA e 500mA.
Ao
lado,
didática
uma
de
representação
como
é
este
amperímetro.
Autor: Clodoaldo Silva – Instrumentos para medidas elétricas - revisão: 28ago2011
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Notas:
1- A unidade da intensidade da corrente elétrica é o ampère, homenagem a Andre Marie Ampère.
2- Para medir a intensidade da corrente elétrica devemos colocar o amperímetro em série com os
pontos onde se deseja medir a corrente.
3- O termo amperagem não é correto. O correto é corrente elétrica.
O ohmímetro analógico
O ohmímetro é o instrumento capaz de medir a resistência elétrica e verificar se o circuito está em curto ou
aberto. Assim como o amperímetro e o voltímetro ele pode ser construído com o auxílio de um
galvanômetro. Porém, necessita de uma fonte de fonte de tensão interna.
Quando as pontas de prova estiverem em curto a resistência será nula e corrente será máxima levando o
ponteiro a zero Ω. Alguns fatores poderão interferir na medição entre elas o cabo de medição, as pontas de
prova etc. O resistor variável fará o ajuste do zero ohm. Vejamos um exemplo prático.
Dados do galvanômetro:
IG = 10mA (Corrente de fundo de escala)
RG = 100Ω (Resistência interna)
Autor: Clodoaldo Silva – Instrumentos para medidas elétricas - revisão: 28ago2011
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Conhecendo a máxima corrente (IG) e a resistência interna (RG), calculamos a máxima tensão (VG).
VG = RG.IG
VG = 100Ω.0,01A
VG = 1V
Sabendo-se que a tensão da bateria é de 3V, que o resistor variável foi ajustado em 200Ω, garantindo o
zero ohm e a máxima corrente 10mA, temos:
I = V ÷ (RV + RG + RX)
I = 3V ÷ (200Ω + 100Ω + 100Ω)
I = 3V ÷ 400Ω
I = 7,5mA
Como a resistência é inversamente proporcional a corrente, teremos uma nova posição na escala, vejamos
uma representação didática.
Notas:
1- A unidade de resistência é o ohm, representado pela letra grega (Ω), homenagem a George Simon
Ohm.
2- Para medir a resistência elétrica devemos colocar o amperímetro em paralelo com os pontos onde
se deseja medir.
3- Não se deve medir resistência com o circuito energizado.
“Perder tempo em aprender coisas que não interessam, priva-nos de descobrir coisas interessantes.”
Carlos Drummond de Andrade
Clodoaldo Silva
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Autor: Clodoaldo Silva – Instrumentos para medidas elétricas - revisão: 28ago2011
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