Amperímetros DC
A corrente é a taxa de fluxo de carga elétrica. Se essa carga elétrica flui apenas em uma direção, a corrente resultante é chamada de Corrente Contínua (CC). O instrumento, que é usado para medir a corrente contínua chamadaDC ammeter.
Se colocarmos um resistor em paralelo com o galvanômetro de bobina de ímã permanente (PMMC), toda a combinação atuará como amperímetro CC. A resistência paralela, que é usada no amperímetro CC, também é chamada de resistência shunt ou simplesmente,shunt. O valor desta resistência deve ser considerado pequeno para medir a corrente DC de grande valor.
o circuit diagram do amperímetro CC é mostrado na figura abaixo.
Temos que colocar isso DC ammeterem série com o ramal de um circuito elétrico, onde a corrente DC deve ser medida. A tensão entre os elementos, que são conectados em paralelo, é a mesma. Portanto, a tensão no resistor shunt, $ R_ {sh} $, e a tensão no resistor do galvanômetro, $ R_ {m} $ são iguais, uma vez que esses dois elementos estão conectados em paralelo no circuito acima.Mathematically, pode ser escrito como
$$ I_ {sh} R_ {sh} = I_ {m} R_ {m} $$
$ \ Rightarrow R_ {sh} = \ frac {I_ {m} R_ {m}} {I_ {sh}} $ (Equação 1)
o KCL equation no nó 1 é
$$ - I + I_ {sh} + I_ {m} = 0 $$
$$ \ Rightarrow I_ {sh} = I-I_ {m} $$
Substitute o valor de $ I_ {sh} $ na Equação 1.
$ R_ {sh} = \ frac {I_ {m} R_ {m}} {I-I_ {m}} $ (Equação 2)
Tome, $ I_ {m} $ como comum no termo denominador, que está presente no lado direito da Equação 2
$$ R_ {sh} = \ frac {I_ {m} R_ {m}} {I_ {m} (\ frac {1} {I_ {m}} - 1)} $$
$ \ Rightarrow R_ {sh} = \ frac {R_ {m}} {\ frac {I} {I_ {m}} - 1} $ (Equação 3)
Onde,
$ R_ {sh} $ é a resistência shunt
$ R_ {m} $ é a resistência interna do galvanômetro
$ I $ é a corrente contínua total que deve ser medida
$ I_ {m} $ é a corrente de deflexão de escala total
A proporção da corrente contínua total que deve ser medida, $ I $ e a corrente de deflexão de escala total do galvanômetro, $ I_ {m} $, é conhecida como multiplying factor, m. Matematicamente, pode ser representado como
$ m = \ frac {I} {I_ {m}} $ (Equação 4)
$ R_ {sh} = \ frac {R_ {m}} {m-1} $ (Equação 5)
Podemos encontrar o value of shunt resistance usando a Equação 2 ou a Equação 5 com base nos dados disponíveis.
Amperímetro DC Multi Faixa
Na seção anterior, discutimos sobre o amperímetro CC, que é obtido colocando um resistor em paralelo com o galvanômetro PMMC. Este amperímetro DC pode ser usado para medir umparticular range de correntes diretas.
Se quisermos usar o amperímetro CC para medir as correntes diretas de multiple ranges, então temos que usar vários resistores paralelos em vez de um único resistor e toda essa combinação de resistores está em paralelo com o galvanômetro PMMC. ocircuit diagram do amperímetro CC de vários intervalos é mostrado na figura abaixo.
Coloque este amperímetro CC de faixa múltipla em série com o ramal de um circuito elétrico, onde a corrente contínua da faixa necessária deve ser medida. A faixa desejada de correntes é escolhida conectando-se a chave, s ao respectivo resistor shunt.
Vamos, $ m_ {1}, m_ {2}, m_ {3} $ e $ m_ {4} $ são os multiplying factorsdo amperímetro CC quando consideramos as correntes diretas totais a serem medidas como $ I_ {1}, I_ {2}, I_ {3} $ e $ I_ {4} $ respectivamente. A seguir estão as fórmulas correspondentes a cada fator de multiplicação.
$$ m_ {1} = \ frac {I_ {1}} {I_ {m}} $$
$$ m_ {2} = \ frac {I_ {2}} {I_ {m}} $$
$$ m_ {3} = \ frac {I_ {3}} {I_ {m}} $$
$$ m_ {4} = \ frac {I_ {4}} {I_ {m}} $$
No circuito acima, existem quatro shunt resistors, $ R_ {sh1}, R_ {sh2}, R_ {sh2} $ e $ R_ {sh4} $. A seguir estão as fórmulas correspondentes a esses quatro resistores.
$$ R_ {sh1} = \ frac {R_ {m}} {m_ {1} -1} $$
$$ R_ {sh2} = \ frac {R_ {m}} {m_ {2} -1} $$
$$ R_ {sh3} = \ frac {R_ {m}} {m_ {3} -1} $$
$$ R_ {sh4} = \ frac {R_ {m}} {m_ {4} -1} $$
As fórmulas acima nos ajudarão a encontrar os valores de resistência de cada resistor de derivação.