Circuito de conmutación de amperímetro y voltímetro

En amperímetros, la corriente que fluye a través del dispositivo crea un par que hace que la parte móvil se desvíe en un ángulo que depende de esa corriente. Este ángulo de desviación se utiliza para determinar el valor actual del amperímetro.

Para medir la corriente en algún tipo de receptor de energía con un amperímetro, es necesario conectar el amperímetro en serie con el receptor para que la corriente del receptor y del amperímetro sea la misma. La resistencia del amperímetro debe ser pequeña comparada con la resistencia del receptor de energía con el que está conectado en serie, para que su inclusión no tenga prácticamente efecto sobre la magnitud de la corriente del receptor (sobre el modo de operación del circuito). Por lo tanto, la resistencia del amperímetro debe ser pequeña, y cuanto menor sea, mayor será su corriente nominal. Por ejemplo, a una corriente nominal de 5 A, la resistencia del amperímetro es ra = (0,008 — 0,4) ohm. Con una baja resistencia del amperímetro, las pérdidas de potencia también son pequeñas.

Arroz. 1. Esquema de conexión de amperímetro y voltímetro
A una corriente nominal del amperímetro de 5 A, la disipación de potencia Pa = Aza2r = (0.2 — 10) VA... El voltaje aplicado a las terminales del voltímetro provoca una corriente en su circuito. En corriente continua depende solo del voltaje, es decir Iv = F (Uv). Esta corriente que pasa por el voltímetro, así como por el amperímetro, hace que su parte móvil se desvíe en un ángulo que depende de la corriente. De esta forma, cada valor de la tensión en los terminales de un voltímetro serán valores bien definidos de la corriente y del ángulo de giro de la parte móvil.

Para determinar el voltaje en los terminales del receptor o generador de energía de acuerdo con las lecturas del voltímetro, es necesario conectar sus terminales a los terminales del voltímetro para que el voltaje del receptor (generador) sea igual al voltaje de el voltímetro (Fig. 1) .

La resistencia del voltímetro debe ser grande en comparación con la resistencia del receptor de energía (o generador), para que su inclusión no afecte el voltaje medido (sobre el modo de operación del circuito).

Un ejemplo. Se aplica una tensión U= 120 V a los terminales del circuito con dos receptores conectados en serie (Fig. 2) de resistencia r1=2000 ohmios y r2=1000 ohmios.

Arroz. 2. Esquema para encender el voltímetro.

En este caso, en el primer receptor la tensión U1= 80 V, y en el segundo U2 = 40 V.

Si conecta un voltímetro con una resistencia en paralelo con el primer receptor rv = 2000 ohmios para medir el voltaje en sus terminales, entonces el voltaje tanto del primer receptor como del segundo tendrá un valor de U'1 = U'2 = 60 voltios

Por lo tanto, al encender el voltímetro, el voltaje del primer receptor cambió con U1 = 80 V a U'1 = 60 V, el error al medir el voltaje debido al encendido del voltímetro es igual a ((60V — 80V) / 80V) x 100% = - 25%

Así, la resistencia del voltímetro debe ser mayor, y cuanto mayor sea, mayor será su tensión nominal. A un voltaje nominal de 100 V, la resistencia del voltímetro rv = (2000 — 50 000) ohmios. Debido a la alta resistencia del voltímetro, las pérdidas de potencia son bajas.

A una tensión nominal del voltímetro de 100 V, la disipación de potencia Rv = (Uv2/ rv) Qué.

De lo anterior se deduce que el amperímetro y el voltímetro pueden tener mecanismos de medición en el mismo dispositivo, difiriendo solo en sus parámetros. Pero el amperímetro y el voltímetro están incluidos en el circuito medido de diferentes maneras y tienen diferentes circuitos internos (de medición).