How and What Does an Ammeter Measure

As três ferramentas de medição essenciais para coisas elétricas: voltímetros, amperímetros e ohmímetros. Você deve ter usado estas ferramentas, não uma ou duas, mas todas elas. Não há como um engenheiro elétrico não ter experiência nessas coisas. Elas são basicamente fáceis de operar e de serem feitas, mas por enquanto, vamos nos concentrar nos amperímetros. Por essa razão, vamos aprender o que mede um amperímetro por agora.

Um amperímetro é um dispositivo para medir a corrente num circuito eléctrico ou, mais precisamente, o fluxo de electricidade. Como o que lemos na explicação básica de um circuito elétrico, a unidade de medida de corrente elétrica em Amperes, com o símbolo de “A”.

Hence, o amperímetro ou amperímetro é uma ferramenta para medir o quanto “Ampere” no circuito. Você não precisa se surpreender se você encontrar o “amperímetro” porque as pessoas muitas vezes erraram.

Soa bem parecido, mas o certo é o “amperímetro”. Estranho? Mas é o que é. Não é assim tão errado mas soa tão estranho.

O que é Amperímetro

A corrente eléctrica tem a unidade SI do Amperímetro, daí a sua ferramenta de medição chamar-se Amperímetro ou simplesmente Amperímetro. Mesmo que existam dois tipos de corrente: Corrente Alternada e Corrente Direta, o amperímetro não tem problema em medir ambos.

A partir desta breve explicação concluímos a partir da pergunta:

O que Mede um Amperímetro?
O amperímetro é usado para medir a corrente eléctrica no circuito eléctrico, medido por Ampere (A).

O amperímetro é desenhado usando uma bobina móvel com um ponteiro movido por um galvanómetro. Não o confunda com um voltímetro quando o conectar com um circuito elétrico. Você deve conectar o amperímetro em série com o elemento de circuito. Um amperímetro é projetado para ter uma resistência muito baixa dentro dele.

Porquê?

Usando a Lei de Ohm onde I = V/R é óbvio que precisamos que a resistência seja a mais baixa possível porque não queremos alterar o valor da corrente. Imagine o esquema abaixo, o circuito tem uma fonte de tensão 10-V e um resistor 2-Ω. Vamos adicionar um resistor de 0,5-Ω como resistência do amperímetro.

Div>Even se o amperímetro tiver 0.5-Ω, ele ainda irá afetar a corrente no circuito. A corrente dentro do circuito é suposto ser 10/2 = 5 A. O amperímetro “0.5-Ω resistência” fará a corrente descer para 10/2.5 = 4 A.

É um desperdício, claro.

Agora você entende porque o amperímetro é projetado para ter uma resistência muito pequena tão próxima a zero.

Para não afectar o valor actual, o amperímetro utiliza uma pequena resistência ligada em paralelo com o galvanómetro. O objetivo deste projeto é fazer com que toda a corrente flua através do resistor.

Porquê?

Apenas como você aprendeu na eletrônica básica, mais corrente fluirá através de um ramo de menor resistência.

O próximo problema: o amperímetro é uma ferramenta digital de medição? A resposta é NÃO. Um amperímetro é uma ferramenta analógica. Você pode encontrar ou usar o amperímetro “digital”, mas isso não significa que o amperímetro é operado de forma digital. O amperímetro nem sequer é mecânico. O amperímetro digital que você usa deve ter um display digital (display de 7 segmentos), mas é por causa do conversor.

O multímetro digital usa um ADC (Conversor analógico-digital) fornecido por um microcontrolador que faz todo o cálculo e o display através de um resistor.

De facto, um amperímetro tem resistência zero para que o amperímetro não altere nenhum valor no circuito. Mas como já percebemos, a condição ideal só ocorre na análise matemática, não na análise prática. Mesmo um fio condutor tem uma resistência muito pequena.

É preciso ter cuidado ao usar o amperímetro. Como foi dito acima, o amperímetro precisa de ser ligado em série com o ramo. Se você conectar o amperímetro em paralelo, a corrente será muito alta (pode ser assumido “curto-circuito”) e queimar o fusível, destruir o amperímetro, ou mesmo quebrar os componentes do circuito.

Amperímetro Função

Galvanômetro e Ammeter

Um galvanômetro é capaz de detectar o valor e a direção da corrente em um circuito. Tal como acima referido, tem um ponteiro ligado à armadura, feito a partir de bobinas. O visor é calibrado para ler os resultados de seu movimento.

Então qual é a diferença entre o galvanômetro e o amperímetro?

Se você tiver visto o circuito dc mais básico então você percebe que a armadura pode ser movida por um conjunto de ímãs enquanto a armadura é energizada por corrente elétrica. O mesmo conceito pode ser usado para diferenciar entre galvanômetro e amperímetro:

O galvanômetro precisa de um conjunto de ímãs, enquanto o amperímetro não precisa de um.

A outra diferença é que o galvanômetro só é capaz de medir DC.

Você pode imaginá-lo bem? Porque é que não consegue medir o valor ac? Uma vez que o AC tem polaridade negativa, ele irá mover o ponteiro na direção oposta. Bastante confuso na minha opinião.

Então como é que o amperímetro mede o valor AC? Enquanto o amperímetro DC ainda usa o princípio de bobina móvel e ímã, o amperímetro AC conta as peças de ferro que são movidas na presença da força eletromagnética do fio da bobina fixa.

O símbolo do amperímetro para AC e DC ainda é o mesmo. Tal como um voltímetro, mas usamos a letra ‘A’ em vez disso. You may find it in the next section, how do we use an ammeter.

Shunt Resistance

There are two characteristics of a galvanometer:

• A very sensitive device even for a small change of electric current.
• Can’t measure high electric potential.

Since we should not change the electric current, we are only permitted to use a very small resistance. But how do we do it with a galvanometer?

We connect the resistor in a parallel with the galvanometer. Since it is a “parallel” connection, we may call it a shunt resistance. (Shunt = Parallel)

Remember what we have talked about above, the reason we put the ammeter in a series connection with the circuit? We will use the shunt resistance to draw all the current through it so that the galvanometer will only receive a very small current.

This way the galvanometer can measure much higher current. Of course, the shunt resistance will also protect the galvanometer at the same time.

How do we determine the value of the shunt resistance? Observe the equation below:

Where:

S = shunt resistance
G = resistance of the galvanometer
Ig = maximum current that can be passed through the galvanometer for full-scale deflection
I = the current to be measured

Because I is the current we measure, then the Ig is the only current permitted to pass through the galvanometer for full-scale deflection. And the rest current (I – Ig) have to flow through the shunt resistance.

We consider the G and S in parallel.

The effective resistance of the ammeter is expressed as:

How Does an Ammeter Work

The ammeter is designed to measure the electric current in a circuit.

Como funciona?

O amperímetro medirá a corrente que flui através de um conjunto de bobinas com muito baixa resistência e reactância indutiva. A impedância precisa ser mantida em um número muito pequeno para que o amperímetro não altere o valor da corrente por causa de sua impedância extra.

A imagem acima é um amperímetro de bobina móvel e muitas vezes chamamos-lhe um amperímetro analógico. Dentro dele, há ímãs fixos que são projetados para se opor à corrente elétrica que flui através dele. O seu ponteiro indicador é movido por uma armadura, colocada no centro do íman (semelhante aos motores dc simples). O ponteiro é posicionado em um lugar fino com a escala e o número na tela de visualização.

O mais importante de qualquer ferramenta de medição é que eles não devem alterar os valores variáveis no circuito. O voltímetro, amperímetro e ohmímetro são proibidos de alterar a tensão, corrente e resistência dentro do circuito.

Como e o que mede um amperímetro

Depois de aprender o que é amperímetro e galvanômetro, vamos colocá-los em prática: como e o que mede um amperímetro.

O que devemos entender aqui é:

• Entendendo o que mede um amperímetro
• Sabendo como usar um amperímetro para medir corrente

Entendendo o que mede um amperímetro

Se você está lendo este post eu aposto que você entendeu o que é corrente. É difícil aprender um amperímetro se você nem sequer sabe o que é uma medida de amperímetro. Tudo o que você precisa ler primeiro pode ser acessado no meu post sobre o que são correntes elétricas. Resumo,

A corrente eléctrica é a mudança de carga num período de tempo, medida em amperes (A) e uma carga é uma partícula atómica num sistema eléctrico, medida em coulombs

Não se esqueça de ligar o amperímetro em série com o circuito. Se o conectar em paralelo por engano, ele atuará como um curto-circuito.

Sabendo como usar um amperímetro para medir corrente

Por exemplo, vamos usar um circuito elétrico simples abaixo. Vamos usar uma fonte de tensão de 3V e um conjunto de 3 resistores com resistência 10-Ω. Pela lei de Ohm, saberemos facilmente que a corrente será de 1 Ampere. Como é fácil calcular um circuito muito simples, não precisamos realmente de um amperímetro.

Mas o que faremos se o circuito for complexo, com muitos componentes e uma mistura da ligação série-paralela enquanto não tivermos o luxo do tempo? As ferramentas de medição acontecem aqui.

Anyway, vamos analisar o circuito abaixo:

Vamos calcular os i1, i2 e i3.

Para um começo, vamos encontrar as correntes com a lei básica de Ohm primeiro para validar a leitura das ferramentas de medição depois.

Para i1, já que é a corrente em série com uma fonte de tensão, podemos assumi-la como corrente total no circuito. Para calcular a corrente total no circuito, precisamos calcular primeiro a resistência total no circuito.

And then the total resistance

The total current is

For i2 and i3 we can use current division. Since R2 and R3 have the same resistance, we will split the total current by 2. Hence,

i2 = 0.1A and i3 = 0.1 A

We have the current values here. Time to use a different approach with an ammeter.

How much resistance does an ammeter have? Let’s assume it has 0.01-Ω.

For i1, we will put an ammeter between the voltage source and R1. the circuit become:

Like what you have noticed, the i1 is 0.19998 A.It is very close to the 2 A if we use Ohm’s law. Why are they different? Because if we use mathematical methods, we assume that every component is in ideal condition. The ideal ammeter has zero inner resistance which is impossible in a practical way. The ammeter’s resistance of 0.01-Ω reduces the total current a little bit and we can ignore the difference.

Moving on to the i2 and i3,

We get 0.09999 A for i2 and i3 instead of 0.1 A. And again, we can ignore the differences.

Frequently Asked Questions