Conţinut
Instrumentul cel mai des utilizat pentru măsurarea curentului este amperiul. Deoarece unitatea SI de măsurare a curentului electric este amper, instrumentul utilizat pentru măsurarea curentului este numit ampermetru.
Există două tipuri de curent electric: curent continuu (curent continuu) și curent alternativ (AC). Curentul continuu într-o direcție, în timp ce AC alternează direcția curentului la intervale regulate.
Funcție amplificator
Ampermetrele funcționează pentru măsurarea curentului electric prin măsurarea curentului printr-un set de bobine cu o rezistență foarte scăzută și cu o reactanță inductivă. Aceasta permite o impedanță foarte scăzută, forța care se opune curentului electric, care permite ampermetrului să măsoare cu exactitate curentul într-un circuit fără interferențe sau schimbări din cauza amperometrului în sine.
În ampermetrele cu mișcare a bobinei, mișcarea rezultă din magneții fixi care sunt reglați să se opună curentului. Mișcarea se transformă apoi într-o armătură localizată care este atașată la un cadran indicator. Acest cadran este setat deasupra unei scări gradate care permite operatorului să știe cât de mult curent se mișcă printr-un circuit închis.
Trebuie să conectați un ampermetru în serie atunci când măsurați curentul unui circuit. Impedanța scăzută a ampermetrelor înseamnă că nu va pierde multă putere. Dacă amperometrul a fost conectat în paralel, calea poate deveni scurtcircuitat astfel încât tot curentul să curgă prin ampermetru în loc de circuit.
Cerința fundamentală a oricărui instrument de măsurare este ca acesta să nu schimbe cantitatea fizică ce trebuie măsurată. De exemplu, un amperometru nu ar trebui să modifice curentul inițial. Dar acest lucru nu este posibil în practică. Într-un circuit electric, curentul inițial este eu1 = E / R înainte de conectarea amperometrului. Presupunem că rezistența internă a celulei este zero.
Ampermetru vs. galvanometre
Galvanometrele detectează rezistența și direcția curenților minusculi din circuite. Un pointer atașat la bobină se deplasează pe o scară. Cantarul este apoi calibrat pentru a citi curentul în amperi.
Galvanometrele necesită un câmp magnetic în timp ce ampermetrele pot funcționa fără unul. În timp ce un galvanometru are o precizie mult mai mare decât o are un amperometru, nu este la fel de precis. Acest lucru înseamnă că galvanometrele pot fi foarte sensibile la mici modificări ale curentului, dar acest curent ar putea fi totuși departe de valoarea reală.
Galvanometrele pot măsura doar DC, deoarece necesită forța curentului electric într-un câmp magnetic, în timp ce ampermetrele pot măsura atât DC, cât și AC. Ampermetrele de curent continuu folosesc principiul mișcării bobinei în timp ce ampermetrele AC măsoară schimbările în modul în care o bucată de fier se mișcă în prezența forței electromagnetice a unui fir de bobină fix.
Rezistență la șunturi
Prin conectarea unui galvanometru în paralel cu un rezistor de șunt foarte mic, curentul poate fi redirecționat prin șunt și doar un curent foarte mic va trece prin galvanometru. În acest fel, un galvanometru poate fi adaptat pentru a măsura curenți mai mari decât ar putea altfel. Șunt protejează galvanometrul de deteriorare, oferind o cale alternativă la fluxul de curent.
Fie G rezistența galvanometrului și eug să fie curentul maxim care poate fi trecut prin el pentru o deviere la scară completă. Dacă I este curentul de măsurat, atunci doar o parte eug ar trebui să treacă prin G pentru deviere completă la scară și partea rămasă (Eu - eug) ar trebui să treacă prin șunt.
Valoarea corespunzătoare a rezistenței la șunt S se calculează luând în considerare G și S în paralel.
Prin urmare, S = (IgG) / (I - Ig)
Această ecuație dă valoarea rezistenței la șunt.
Rezistența efectivă a amperometrului este dată după cum urmează: Reff = -1= (GS) / (G + S)