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Cefet - Ba
Física Geral e Experimental III - FIS003
Prof. Niels F. Lima

Práticas Bátsicas em Medidas Elétricas
CONSTRUÇÃO DE VOLTÍMETRO E AMPERÍMETRO USANDO UM GALVANÔMETRO

Introdução
O galvanômetro é um aparelho que mede a corrente elétrica através de seu efeito magnético, e é o "coração" dos aparelhos analógicos de medida de corrente e de tensão que usamos em nosso laboratório.Nessa prática nós vamos ver como o galvanômetro pode ser associado a resistores de forma a ser usado como medidor de tensão (voltímetro) ou de corrente (amperímetro), na escala desejada, e vamos projetar, construir e testar um voltímetro e um amperímetro.
O galvanômetro indica o valor da corrente IG que o atravessa pela deflexão de uma agulha sobre uma escala (Figura 1). O valor máximo dacorrente que um galvanômetro pode medir é chamado de corrente de fundo de escala (IFE) e corresponde à deflexão máxima da agulha sobre a escala (daí o nome). Correntes menores do que IFE são indicadas por posições intermediárias da agulha sobre a escala, entre a posição da agulha com corrente nula e a posição do fundo de escala, como frações de IFE. A corrente de fundo de escala está relacionada àsensibilidade do galvanômetro, que é a capacidade de distinguir pequenas correntes: em geral, quanto maior a corrente de fundo de escala, menor a sensibilidade.
O galvanômetro é essencialmente um medidor de corrente e pode ser usado diretamente para medir correntes que não ultrapassem a corrente máxima IFE (Figura 2a). Correntes maiores, além de não poderem ser indicadas pelo aparelho, podemdanificá-lo e portanto não podem ser medidas diretamente. Correntes muito menores do que IFE também não podem ser medidas por um aparelho de sensibilidade finita.

Figura 2a. Medida de corrente com galvanômetro
I = IG
Figura 2b. Medida de tensão com galvanômetro
U = UG = RGIG.
O galvanômetro também pode ser usado para medir tensão, se a sua resistência RG for conhecida (Figura 2b). Uma tensãoUG aplicada sobre os terminais do galvanômetro gera uma corrente IG que é medida pela deflexão da agulha sobre a escala. A medida de tensão é feita multiplicando-se a corrente medida pela resistência do galvanômetro, UG = RGIG. A tensão máxima que pode ser medida, correspondente à posição da agulha no fundo da escala, é UFE = RGIFE. A escala do medidor representa agora frações da tensão máxima.
Alimitação das medidas que podem ser feitas no galvanômetro às suas escalas naturais pode ser facilmente contornada associando-se o galvanômetro a resistores de resistências conhecidas, como veremos a seguir.
Construção de um amperímetro

Figura 3a. Construção de amperímetro com galvanômetro e resistor em paralelo Um amperímetro é construído pela associação em paralelo de um resistor(chamado de "shunt") com um galvanômetro (Figura 3a). A corrente total IA que atravessa a associação se divide na corrente IGque atravessa o galvanômetro, e é por ele medida, e na corrente IS que é desviada atravessando o "shunt", na razão inversa de suas resistências. A corrente IG que atravessa o galvanômetro é apenas uma fração da corrente total IA; sabendo em que proporção a corrente total IA sedivide entre IG e IS poderemos determinar quanto vale a corrente total I medindo a parte dela que atravessa o galvanômetro.
Mostre que e a partir daí que
O número adimensional é o fator de amplificação da escala natural de medida de corrente do galvanômetro conseguida com a associação em paralelo com o resistor RS. A partir dessa relação podemos calcular o valor da resistência necessário paraconverter o galvanômetro num amperímetro na escala desejada.
A resistência do amperímetro na nova escala é RA enquanto a corrente máxima que se pode medir é igual a RGIFE/RA. O produto da resistência numa escala pela corrente máxima nessa escala é igual para todas as escalas e corresponde à máxima queda de potencial no amperímetro. Esse valor é uma característica do galvanômetro utilizado no...
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