Instrumentos de medida elétrica

INSTRUMENTOS DE MEDIDA ELÉTRICA
1. OBJETIVO
Neste capítulo mostraremos ao aluno os princípios básicos de funcionamento e construção de instrumentos analógicos de medida elétrica bem como a utilização de alguns instrumentos, inclusive digitais.

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA
2.1. GALVANÔMETRO
O galvanômetro é um instrumento muito sensível cuja característica principal é ter um ponteiro que sofre uma deflexão quando por ele passa uma corrente elétrica (Figura 1).

Figura 1: Estrutura básica de um galvanômetro.
Quando uma corrente elétrica atravessa a bobina, esta interage com o campo magnético do imã e esta interação depende do valor e sentido da corrente. Observamos, então, o aparecimento de um torque sobre a bobina que provoca uma deflexão no ponteiro. Esta deflexão é proporcional à corrente elétrica e é contrabalançada por uma mola até que o ponteiro atinja uma posição de equilíbrio. corrente → campo → torque → deflexão
Todo galvanômetro apresenta características intrínsecas importantes, as quais determinam os limites de sua utilização. A primeira delas é a sua resistência interna r que vem da maior ou menor dificuldade apresentada à passagem de corrente. A segunda é a corrente máxima ig suportada pelo galvanômetro. Toda vez que uma corrente elétrica percorre um fio (bobina) este se aquece por efeito Joule.
Há então um limite para o valor da corrente que pode passar pelo galvanômetro sem danificá-lo, isto é, sem que o fio da bobina possa ser danificado por alta temperatura. Além disso, a bobina vai mover-se e a estrutura mecânica que a suporta é muito delicada, impondo torques pequenos. Os galvanômetros utilizados no laboratório suportam correntes máximas da ordem de 22,5 µA (0,9 µA/div), têm resistência interna Ri=150 Ω, e sua precisão é de 1% do f.e. (fundo de escala). Pode ser colocada ainda uma proteção que eleva seu f.e. para aproximadamente 2mA mas mantendo a mesma Ri (veja item 5.3.1).
2.2. AMPERÍMETRO
Amperímetros são instrumentos