Principios de Medición Eléctrica: Amperímetros y Voltímetros
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1. Bobina Móvil
La bobina móvil se introduce dentro de un campo magnético, el cual puede ser generado por un imán permanente. La corriente que se desea medir genera en la bobina móvil un campo magnético propio. La interacción entre este campo magnético inducido y el campo magnético fijo del imán produce una fuerza que tiende a desplazar la bobina en un sentido determinado.
1.1. Bobina Móvil con Rectificador
Este tipo de instrumento se construye a base de diodos que transforman la corriente alterna en corriente continua. Se conecta a un puente rectificador entre la magnitud a medir.
2. Amperímetro
El amperímetro es un instrumento diseñado para medir la intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico. Para realizar la medición, es necesario que la intensidad de la corriente eléctrica circule a través del amperímetro. Por esta razón, este debe colocarse en serie con el circuito, de modo que sea atravesado por dicha corriente.
El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión significativa en el punto de medición.
2.1. Ampliación de Alcance de un Amperímetro mediante Shunt
La ampliación del alcance de un amperímetro se logra conectando una resistencia en paralelo con el propio amperímetro. Esta resistencia, conocida como shunt, desvía una parte de la corriente que se quiere medir, permitiendo que el amperímetro mida de forma segura la corriente total del circuito.
3. Voltímetro
El voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial (tensión) entre dos puntos de un circuito eléctrico.
Para efectuar la medición de la diferencia de potencial, el voltímetro debe colocarse en paralelo con los dos puntos del circuito entre los que se desea medir la tensión.
3.1. Ampliación del Alcance del Voltímetro
La ampliación de la escala de un voltímetro se puede realizar de dos maneras principales:
- Mediante una resistencia adicional.
- Mediante transformadores de tensión.
3.1.1. Ampliación mediante Resistencia Adicional
Para conseguir una caída de tensión controlada, se conecta una resistencia adicional en serie con el voltímetro. De esta forma, la tensión en los bornes del voltímetro queda reducida proporcionalmente respecto a la tensión total a medir.
3.1.2. Ampliación con Transformadores de Tensión
Se conecta un transformador de tensión en la línea con el objeto de medir la tensión elevada presente en ella. El circuito primario del transformador se conecta entre los extremos de la línea (en paralelo) donde se desea medir la tensión. El circuito secundario del transformador se conecta entre los extremos del voltímetro.