Instrumentos de medición eléctrica: voltímetro, amperímetro y galvanómetro

Resumen

El documento explica la importancia de los instrumentos eléctricos de medición y las magnitudes que permiten medir. Describe la sensibilidad del amperímetro y del voltímetro, el funcionamiento del galvanómetro de imán móvil y las aplicaciones del amperímetro. Incluye además consideraciones prácticas para el uso correcto del voltímetro.

Puntos clave

Los instrumentos eléctricos de medición permiten medir magnitudes eléctricas y localizar causas de operaciones defectuosas, ya que el funcionamiento eléctrico no puede apreciarse visualmente.
Magnitudes medibles: corriente, carga, potencial (tensión), energía, resistencia, capacitancia e inductancia.
La sensibilidad del amperímetro se indica por la corriente necesaria para producir una desviación completa (por ejemplo, 1 mA).
La sensibilidad del voltímetro se expresa en ohmios por voltio, es decir, por su resistencia interna; para ser preciso debe operar con una corriente muy baja, logrado con alta resistencia interna.
El galvanómetro de imán móvil tiene una aguja asociada a un imán dentro de una bobina; la corriente crea un campo magnético que produce atracción o repulsión y mueve la aguja.
El amperímetro junto con el voltímetro permite obtener resistencias aplicando la Ley de Ohm (Método del Voltímetro-Amperímetro).
El voltímetro se conecta siempre en paralelo, debe verificarse la polaridad en corriente continua, seleccionar el rango adecuado y ajustarse a cero antes de usarlo.

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Importancia de los Instrumentos Eléctricos de Medición

El valor de los instrumentos eléctricos de medición es incalculable. Su uso permite medir e indicar magnitudes eléctricas, localizar las causas de una operación defectuosa, y son esenciales porque no es posible apreciar el funcionamiento eléctrico de forma visual.

Magnitudes Estándar Medidas

Los instrumentos de medición eléctrica suministran unidades estándar para las siguientes magnitudes:

Corriente
Carga
Potencial (Tensión)
Energía
Resistencia
Capacitancia
Inductancia

Sensibilidad en Amperímetros y Voltímetros

Existen dos maneras principales de expresar la sensibilidad de un amperímetro o de un voltímetro:

1. Sensibilidad del Amperímetro

Se indica por el número de amperios, miliamperios o microamperios que deben fluir por la bobina para producir una desviación completa. Así, un instrumento que tiene una sensibilidad de 1 miliamperio, requiere exactamente un miliamperio para producir dicha desviación.

2. Sensibilidad del Voltímetro

En el caso de un voltímetro, la sensibilidad se expresa de acuerdo con el número de ohmios por voltio, es decir, la resistencia interna del instrumento. Para que un voltímetro sea preciso, debe operar con una corriente muy baja, lo cual se logra mediante una alta resistencia interna.

Definición y Fundamento del Galvanómetro

Los galvanómetros son aparatos que indican el paso de corriente y permiten la medida precisa de su intensidad. Están basados en los efectos magnéticos causados por el paso de la corriente.

Funcionamiento del Galvanómetro de Imán Móvil

En un galvanómetro de imán móvil, la aguja está asociada a un imán que se encuentra en el interior de una bobina. La corriente que se desea medir circula por esta bobina, creando un campo magnético. Dependiendo del sentido de la corriente, este campo produce una atracción o una repulsión que mueve la aguja.

Utilidad y Aplicaciones del Amperímetro

La utilidad principal del amperímetro es conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor, permitiendo detectar alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Además, se utiliza conjuntamente con un voltímetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. Esta técnica es conocida como el “Método del Voltímetro - Amperímetro”.

Consideraciones Operacionales del Voltímetro

Para el uso correcto del voltímetro, se deben seguir las siguientes consideraciones:

Se conecta siempre en paralelo con el circuito. Es crucial verificar la polaridad si se trata de Corriente Continua (C.C.).
Se debe tener un valor aproximado de la tensión a medir con el fin de seleccionar el rango y el voltímetro apropiado.
Cada instrumento tiene marcada la posición en que se debe utilizar (horizontal, vertical o inclinada).
Todo instrumento debe ser ajustado a cero (0) antes de su uso.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirven los instrumentos eléctricos de medición?

Permiten medir e indicar magnitudes eléctricas y localizar las causas de una operación defectuosa, ya que el funcionamiento eléctrico no puede apreciarse de forma visual.

¿Cómo se conecta un voltímetro en un circuito?

Se conecta siempre en paralelo con el circuito. Si se trata de corriente continua, es crucial verificar la polaridad.

¿Cómo se obtiene una resistencia con amperímetro y voltímetro?

Se utilizan ambos instrumentos conjuntamente y se aplica la Ley de Ohm, técnica conocida como Método del Voltímetro-Amperímetro.