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Impacto del amperímetro en el circuito medido

 

Al igual que los voltímetros, los amperímetros tienden a influir en la cantidad de corriente en los circuitos a los que están conectados. Sin embargo, a diferencia del voltímetro ideal, el amperímetro ideal tiene una resistencia interna cero, a fin de dejar caer la menor tensión posible a medida que la corriente fluye a través de él. Tenga en cuenta que este valor de resistencia ideal es exactamente opuesto al de un voltímetro. Con voltímetros, queremos que se extraiga la menor corriente posible del circuito bajo prueba. Con amperímetros, queremos que se caiga el menor voltaje posible mientras se conduce la corriente.

 

Aquí hay un ejemplo extremo del efecto de un amperímetro en un circuito:

 

ammeter affect the current

 

Con el amperímetro desconectado de este circuito, la corriente a través de la resistencia de 3 Ω sería de 666,7 mA, y la corriente a través de la resistencia de 1,5 Ω sería de 1,33 amperios. Sin embargo, si el amperímetro tuviera una resistencia interna de 1/2 Ω y se insertara en una de las ramas de este circuito, su resistencia afectaría seriamente la corriente de rama medida:

 

affect the measured branch current

 

Habiendo aumentado efectivamente la resistencia de la rama izquierda de 3 Ω a 3.5 Ω, el amperímetro leerá 571.43 mA en lugar de 666.7 mA. Colocar el mismo amperímetro en la rama derecha afectaría la corriente en mayor medida:

 

ammeters affect upon a circuit

 

Ahora la corriente de la rama derecha es de 1 amperio en lugar de 1.333 amperios, debido al aumento en la resistencia creada por la adición del amperímetro en la ruta de corriente.

 

Cuando se usan amperímetros estándar que se conectan en serie con el circuito que se está midiendo, podría no ser práctico o posible rediseñar el medidor para una resistencia de entrada (cable a cable) más baja. Sin embargo, si estuviéramos seleccionando un valor de resistencia de derivación para colocar en el circuito para una medición de corriente basada en la caída de voltaje, y tuviéramos nuestra elección de una amplia gama de resistencias, sería mejor elegir la resistencia práctica más baja para la aplicación . Más resistencia de la necesaria y la derivación puede afectar negativamente al circuito al agregar una resistencia excesiva en la ruta de corriente .

 

Una manera ingeniosa de reducir el impacto que tiene un dispositivo de medición de corriente en un circuito es usar el cable del circuito como parte del movimiento del amperímetro. Todos los cables que transportan corriente producen un campo magnético, cuya fuerza está en proporción directa con la fuerza de la corriente. Al construir un instrumento que mida la fuerza de ese campo magnético, se puede producir un amperímetro sin contacto. Tal medidor es capaz de medir la corriente a través de un conductor sin siquiera tener que hacer contacto físico con el circuito, mucho menos romper la continuidad o insertar resistencia adicional.

 

clamp on ammeters example

 

Amperímetros de abrazadera

 

Los amperímetros de este diseño se denominan medidores “ con abrazadera ” porque tienen “mordazas” que se pueden abrir y luego asegurar alrededor de un cable de circuito. Los amperímetros con abrazadera permiten mediciones de corriente rápidas y seguras, especialmente en circuitos industriales de alta potencia. Debido a que el circuito bajo prueba no ha tenido resistencia adicional insertada en él por un medidor de pinza, no hay ningún error inducido al tomar una medición de corriente.

 

clamp on ammeters example

 

El mecanismo de movimiento real de un amperímetro con abrazadera es muy similar al de un instrumento de paleta de hierro, excepto que no hay una bobina de alambre interna para generar el campo magnético. Los diseños más modernos de amperímetros con abrazadera utilizan un pequeño dispositivo detector de campo magnético llamado sensor de efecto Hall para determinar con precisión la intensidad del campo. Algunos medidores de abrazadera contienen circuitos electrónicos de amplificador para generar un pequeño voltaje proporcional a la corriente en el cable entre las mordazas, ese pequeño voltaje conectado a un voltímetro para una lectura conveniente por parte de un técnico. Por lo tanto, una unidad de sujeción puede ser un dispositivo accesorio para un voltímetro, para la medición de corriente.

 

Amperímetro con detección de campo magnético

 

En la siguiente fotografía se muestra un tipo de amperímetro con detección de campo magnético menos preciso que el estilo de sujeción:

 

magnetic field sensing ammeter

 

El principio de funcionamiento de este amperímetro es idéntico al estilo de pinza del medidor: el campo magnético circular que rodea a un conductor que transporta corriente desvía la aguja del medidor, produciendo una indicación en la escala. Observe cómo hay dos escalas de corriente en este medidor en particular: +/- 75 amperios y +/- 400 amperios. Estas dos escalas de medición corresponden a los dos conjuntos de muescas en la parte posterior del medidor. Dependiendo de qué conjunto de muescas se coloque el conductor que transporta corriente, una intensidad dada de campo magnético tendrá un efecto diferente en la aguja. En efecto, las dos posiciones diferentes del conductor con respecto al movimiento actúan como dos resistencias de rango diferentes en un estilo de amperímetro de conexión directa.

 

REVISIÓN:

 

     

  • Un amperímetro ideal tiene resistencia cero.
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  • Un amperímetro de “pinza” mide la corriente a través de un cable midiendo la fuerza del campo magnético a su alrededor en lugar de convertirse en parte del circuito, lo que lo convierte en un amperímetro ideal.
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  • Los medidores de pinza para realizar mediciones de corriente rápidas y seguras, porque no hay contacto conductor entre el medidor y el circuito.
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