Por: Tamara Ovalle y Luna Martínez.
Un amperímetro
es un instrumento que sirve para medir la intensidad de calibrado en millonésimas de amperio y un
miliamperímetro en milésimas de amperio.
En términos
generales, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar
pequeñas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada
"resistencia shunt". Disponiendo de una gama de resistencias shunt,
se puede disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición.
Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1
ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir
cuando se conecta a un circuito eléctrico.
El aparato descrito corresponde al diseño
original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor
analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor por el
que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un
microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico
el valor de la corriente eléctrica circulante.
Clases de
amperímetros
Los sistemas de medida más
importantes son los siguientes: magnetoeléctrico, electromagnético, electrodinámico y digital,
cada una de ellas con su respectivo tipo de amperímetro.
Amperímetros
magnetoeléctricos
Para medir la corriente que
circula por un circuito se tiene que conectar el amperímetro en serie con la fuente
de alimentación y con el receptor de corriente. Así, toda la
corriente que circula entre esos dos puntos va a pasar antes por el
amperímetro. Estos aparatos tienen una bobina móvil que está fabricada con un
hilo muy fino (aproximadamente 0,05 mm de diámetro) y cuyas espiras, por donde
va a pasar la corriente que se quiere medir, tienen un tamaño muy reducido. Por
todo esto, se puede decir que la intensidad de corriente, que va a poder medir
un amperímetro cuyo sistema de medida sea magnetoeléctrico, va a estar limitada
por las características físicas de los elementos que componen dicho aparato. El
valor límite de lo que se puede medir sin temor a introducir errores va a ser
alrededor de los 100 miliamperios, luego la escala de medida que se va a usar
no puede ser de amperios sino que debe tratarse de miliamperios. Para aumentar
la escala de valores que se puede medir, se puede colocar resistencias en
derivación, pudiendo llegar a medir amperios (aproximadamente hasta 300
amperios). Las resistencias en derivación pueden venir conectadas directamente
en el interior del aparato o se pueden conectar externamente.
Amperímetros
electromagnéticos
Están constituidos por una
bobina que tiene pocas espiras pero de gran sección. La potencia que requieren
estos aparatos para producir una desviación máxima es de unos 2 vatios.
Para que pueda absorberse esta potencia es necesario que sobre los extremos de
la bobina haya una caída de tensión suficiente, cuyo valor va a depender del
alcance que tenga el amperímetro. El rango de valores que abarca este tipo de
amperímetros va desde los 0,5 A a los 300 A. Aquí no se pueden usar
resistencias en derivación ya que producirían un calentamiento que conllevaría
errores en la medida. Se puede medir con ellos tanto la corriente continua
como la alterna. Siendo solo válidas las medidas de corriente alterna para
frecuencias inferiores a 500 Hz. También se pueden agregar amperímetros de otras medidas eficientes.
Amperímetros
electrodinámicos
Los amperímetros con sistema de
medida "electrodinámico" están constituidos por dos bobinas, una fija
y una móvil.
Amperímetros
digitales
Estos amperímetros utilizan una
resistencia de derivación y un convertidor analógico-digital (ADC)[1]
Utilización
Para efectuar la medida es
necesario que la intensidad de la corriente circule por el amperímetro, por lo
que éste debe colocarse en serie,
para que sea atravesado por dicha corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna
lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión
apreciable (al ser muy pequeña permitirá un mayor paso de electrones para su
correcta medida). Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos
electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo
grueso y con pocas espiras.
En algunos casos, para permitir
la medida de intensidades superiores a las que podrían soportar los delicados
devanados y órganos mecánicos del aparato sin dañarse, se les dota de un
resistor de muy pequeño valor colocado en paralelo con el
devanado, de forma que solo pase por éste una fracción de la corriente
principal. A este resistor adicional se le denomina shunt.
Aunque la mayor parte de la corriente
pasa por la resistencia de la derivación, la pequeña cantidad que fluye por el
medidor sigue siendo proporcional a la intensidad total por lo que el
galvanómetro se puede emplear para medir intensidades de varios cientos de
amperios.
La pinza amperimétrica es un
tipo especial de amperímetro que permite obviar el inconveniente de tener que
abrir el circuito en el que se quiere medir la intensidad de la corriente.
Figura 1.- Conexión de un amperímetro en un circuito
En la figura 1 se muestra la
conexión de un amperímetro (A) en un circuito, por el que circula una
corriente de intensidad (I), así como la conexión del resistor shunt
(RS).
El valor de RS
se calcula en función del poder multiplicador (n) que se quiere
obtener y de la resistencia interna del amperímetro (RA)
según la fórmula siguiente:
Así, supongamos que se dispone
de un amperímetro con 5 Ω de resistencia interna que puede medir un máximo de 1
A (lectura a fondo de escala). Si se desea que pueda medir hasta 10 A, lo que
implica un poder multiplicador de 10. La resistencia RS
del shunt deberá ser:
Bibliografía
consultada: Wikipedia
