Medidas elétricas exercícios resolvidos

MEDIDAS ELÉTRICAS EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1 Texto de Apoio: O Amperímetro Um amperímetro é um galvanômetro com a escala ampliada. Por exemplo se dispomos de um Galvanômetro com 100µA de fim de escala e desejamos construir um outro instrumento que meça até 10mA, deveremos colocar em paralelo com o Galvanômetro uma resistência chamada de shunt (Rs) que desvie o excesso (no caso 9,9mA), conforme figura abaixo:

Figura1: Ampliando a escala do galvanômetro - circuito equivalente
Exercício1:




Projetar um amperímetro com fim de escala 5mA a partir de um galvanômetro que tem RiG = 500Ω e sensibilidade de 5kΩ/V. Qual o valor da sua resistência interna ? Solução: Primeiro devemos calcular o fim de escala do galvanômetro. Como S = 1/IGM; IGM = 1/ S = 1/5.103 = 0,2mA = 200µA. Como a bobina do galvanômetro, com resistência interna Rig = 500Ω, paralelo com o shunt (Rs), a tensão nos dois é a mesma, portanto podemos escrever: Rs . 4,8 = 500 . 0,2 ⇒ Rs = 20,83 Ω. Então, quando entrar 5mA na associação em paralelo (esta é a corrente que está sendo medida), o ponteiro do galvanômetro irá até o fim da escala, pois pela bobina está passando 0,2mA (500Ω), que é a corrente que faz o ponteiro ir até o fim da escala. A diferença ( 4,8mA ) passa pelo "Shunt" Rs. E se estivesse entrando 2,5mA ? Neste caso pelo galvanômetro passaria 0,1mA, o que levaria o ponteiro até a metade da escala. A resistência interna do instrumento assim construído (amperímetro ) vale : RiA=RiG//Rs, no nosso exemplo 20,83Ω)// 500Ω)= 20Ω). Qual a conseqüência do nosso instrumento ter uma resistência interna de 20Ω ? Consideremos um exemplo de medida usando o instrumento acima.

Na figura a seguir temos um circuito onde a corrente vale 5mA. O que acontecerá se inserirmos o nosso amperímetro para medir essa corrente ? Estaremos adicionando uma resistência de 20Ω que não existia antes. O valor que será realmente medido será outro, portanto existirá um erro, o qual será maior ou menor dependendo da qualidade