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Para manutenção e construção de circuitos, equipamentos de medição são indispensáveis. Os aparelhos mais importantes são os que fazem medidas de corrente, voltagem e resistência elétrica.
Aparelhos de Medição
- Galvanômetro:
- Detecta pequenas correntes que passam por ele, por meio de um ponteiro cuja deflexão é proporcional à corrente que o atravessa. Deste modo, é possível conhecer a intensidade da corrente. O maior valor que o galvanômetro mede é denominado corrente de fundo de escala.
- Amperímetro:
- Um galvanômetro pode ser utilizado para medir altas intensidades de corrente elétrica se utilizarmos associações de resistores e uma escala conveniente. A resistência interna deve ser pequena para não alterar muito a corrente. Se a escala estiver graduada em Ampères, teremos um amperímetro. Um medidor de corrente deve ser ligado em série no ramo do circuito onde se deseja medir a intensidade da corrente.
Um amperímetro ideal é aquele que tem resistência interna nula .
Ilustração de um amperímetro ligado a um circuito simples composto por um resistor e uma bateria. - Voltímetro:
- É possível que um galvanômetro funcione como medidor de diferenças de potencial. Para tal, devemos associar em série um resistor com resistência grande, chamado multiplicador. No caso em que a escala do galvanômetro está adaptada para medir diferença de potencial em volts, ele é chamado de voltímetro. Um voltímetro deve ser ligado em paralelo com o elemento de circuito cuja diferença de potencial se deseja medir.
Um voltímetro ideal é aquele que tem resistência interna muito grande (infinita) .
Ilustração de voltímetro ligado a um circuito simples composto por um resistor e uma bateria. - Ponte de Wheatstone:
- É um circuito constituído de quatro resistores (um com resistência desconhecida) ligados em forma de losango. Entre dois vértices opostos desse losango está ligada uma fonte e um galvanômetro (ou voltímetro). Este circuito permite determinar a resistência desconhecida . Para isso, devemos ajustar um dos resistores(resistência variável) até equilibrar a ponte, isto é, até que o galvanômetro não acuse passagem de corrente. Nesta situação, os produtos das resistências dos ramos opostos são iguais. Resistência desconhecida \(R_x\) em uma ponte de Wheatstone equilibrada é dada por: $$R_x R_2 = R_1 R_3$$ $$R_x = \frac{R_1 R_3}{R_2}.$$
Diagrama da Ponte de Wheatstone. \(R_x\) é uma resistência desconhecida a ser medida, \(R_1\) e \(R_3\) são resistores cujos valores são conhecidos e \(R_2\) é um potenciômetro (resistência variável). - Potenciômetro de Poggendorff:
- Com o auxílio de: uma pilha padrão de força eletromotriz conhecida, um amperímetro, um potenciômetro e um fio homogêneo com um interruptor, pode-se determinar a força eletromotriz de uma pilha desconhecida. Isso é feito por intermédio de um circuito denominado potenciômetro de Poggendorff.
