Impacto del amperímetro en el circuito medido

Al igual que los voltímetros, los amperímetros tienden a influir en la cantidad de corriente en los circuitos a los que están conectados. Sin embargo, a diferencia del voltímetro ideal, el amperímetro ideal tiene una resistencia interna cero, por lo que se reduce la menor tensión posible a medida que la corriente fluye a través de él.

Tenga en cuenta que este valor de resistencia ideal es exactamente opuesto al de un voltímetro. Con los voltímetros, queremos que se extraiga la menor cantidad de corriente posible del circuito bajo prueba. Con los amperímetros, queremos que se caiga la menor tensión posible mientras se conduce la corriente.

Aquí hay un ejemplo extremo del efecto de un amperímetro en un circuito:

Con el amperímetro desconectado de este circuito, la corriente a través de la resistencia de 3 Ω sería 666,7 mA, y la corriente a través de la resistencia de 1,5 Ω sería de 1,33 amperios. Sin embargo, si el amperímetro tuviera una resistencia interna de 1/2 Ω y se insertara en una de las ramas de este circuito, su resistencia afectaría seriamente la corriente de rama medida:

Habiendo aumentado efectivamente la resistencia de la rama izquierda de 3 Ω a 3,5 Ω, el amperímetro leerá 571,43 mA en lugar de 666,7 mA. Colocar el mismo amperímetro en la rama derecha afectaría la corriente en una medida aún mayor:

Ahora, la corriente de la rama derecha es de 1 amperio en lugar de 1.333 amperios, debido al aumento de resistencia creado por la adición del amperímetro en la ruta de la corriente.

Cuando se utilizan amperímetros estándar que se conectan en serie con el circuito que se está midiendo, es posible que no sea práctico o posible rediseñar el medidor para una resistencia de entrada más baja (cable a cable). Sin embargo, si estuviéramos seleccionando un valor de resistencia en derivación para colocar en el circuito para una medición de corriente basada en la caída de voltaje, y tuviéramos nuestra opción de una amplia gama de resistencias, sería mejor elegir la resistencia práctica más baja para la aplicación. . Cualquier más resistencia de la necesaria y la derivación puede tener un impacto adverso en el circuito al agregar una resistencia excesiva en la ruta de la corriente.

Una forma ingeniosa de reducir el impacto que tiene un dispositivo de medición de corriente en un circuito es usar el cable del circuito como parte del propio movimiento del amperímetro. Todos los cables portadores de corriente producen un campo magnético, cuya intensidad está en proporción directa con la intensidad de la corriente. Al construir un instrumento que mida la fuerza de ese campo magnético, se puede producir un amperímetro sin contacto. Tal medidor es capaz de medir la corriente a través de un conductor sin siquiera tener que hacer contacto físico con el circuito, mucho menos romper la continuidad o insertar resistencia adicional.

Amperímetros de pinza

Los amperímetros de este diseño se denominan " abrazaderas ”Medidores porque tienen“ mordazas ”que se pueden abrir y luego asegurar alrededor de un cable de circuito. Los amperímetros de pinza permiten realizar mediciones de corriente rápidas y seguras, especialmente en circuitos industriales de alta potencia. Debido a que el circuito bajo prueba no ha tenido una resistencia adicional insertada en él por un medidor de pinza, no se induce ningún error al tomar una medición de corriente.

El mecanismo de movimiento real de un amperímetro de pinza es muy similar al de un instrumento de paleta de hierro, excepto que no hay una bobina de alambre interna para generar el campo magnético. Los diseños más modernos de amperímetros de pinza utilizan un pequeño dispositivo detector de campo magnético llamado sensor de efecto Hall para determinar con precisión la intensidad del campo.

Algunos medidores de pinza contienen un circuito amplificador electrónico para generar un pequeño voltaje proporcional a la corriente en el cable entre las mordazas, ese pequeño voltaje conectado a un voltímetro para una lectura conveniente por parte de un técnico. Por lo tanto, una unidad de pinza puede ser un dispositivo accesorio de un voltímetro para medir la corriente.

Amperímetro con detección de campo magnético

En la siguiente fotografía se muestra un tipo de amperímetro de detección de campo magnético menos preciso que el estilo de abrazadera:

El principio de funcionamiento de este amperímetro es idéntico al estilo de medidor de pinza:el campo magnético circular que rodea un conductor portador de corriente desvía la aguja del medidor, produciendo una indicación en la escala. Tenga en cuenta que hay dos escalas de corriente en este medidor en particular:+/- 75 amperios y +/- 400 amperios.

Estas dos escalas de medición corresponden a los dos conjuntos de muescas en la parte posterior del medidor. Dependiendo del conjunto de muescas en el que se coloque el conductor portador de corriente, una determinada fuerza de campo magnético tendrá un efecto diferente en la aguja. En efecto, las dos posiciones diferentes del conductor en relación con el movimiento actúan como dos resistencias de rango diferente en un estilo de amperímetro de conexión directa.

REVISAR:

• Un amperímetro ideal no tiene resistencia.
• Un amperímetro de "pinza" mide la corriente a través de un cable midiendo la fuerza del campo magnético que lo rodea en lugar de convertirse en parte del circuito, lo que lo convierte en un amperímetro ideal.
• Los medidores de pinza permiten realizar mediciones de corriente rápidas y seguras, ya que no hay contacto conductor entre el medidor y el circuito.

HOJAS DE TRABAJO RELACIONADAS:

• Hoja de trabajo de uso básico del amperímetro