Capítulo 4

1 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

[MEDIÇÃO DE CORRENTE]

AMPERÍMETRO

O amperímetro tem como finalidade medir a corrente

elétrica, contínua ou alternada.

Devem ser ligados em série com o circuito que se quer medir

Capítulo 4

2 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

A medida de corrente será ideal se o amperímetro não

possuir resistência interna, pois somente assim as

correntes e tensões do circuito não são alteradas.

Alguns equipamentos permitem a leituras em várias

escalas. Emprega-se o galvanômetro de quadro móvel e

resistores shunt selecionáveis.

Capítulo 4

3 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Em corrente alternada, não é necessário preocupar-se com a

polaridade do amperímetro.

Já em corrente contínua, é necessário ater-se nesta questão se o

amperímetro for de bobina móvel.

A corrente deve entrar pelo pólo positivo e sair necessariamente

pelo pólo negativo.

Bobina móvelAmperímetros

em painelAmperímetro de

zero central.

Digital

Capítulo 4

4 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

AUMENTO DA FAIXA DE MEDIÇÃO COM UMA

RESISTÊNCIA EM PARALELO COM O AMPERÍMETRO

Com o auxílio de um resistor, conhecido como shunt ou

derivador, é possível obter leituras superiores ao fundo

de escala.

Desta forma, o excesso de

corrente passará por esta

resistência, e somente uma parte

passará pelo amperímetro.

1

n

RR i

S

Capítulo 4

5 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

Qual deve ser o valor de uma resistência shunt para

ampliar o fundo de escala de um amperímetro, cuja

resistência interna é de 1,8 Ω, de 1 A para 10 A.

Solução

Deseja-se aumentar o fundo de escala em 10 vezes.

Então:

Então a resistência shunt deve ser:

2,0110

8,1

1

n

RR i

S

2,0SR

Capítulo 4

6 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

SHUNT RESISTIVO

É empregado para medições de correntes elevadas.

Consiste em uma resistência calibrada, conectada em

série com o circuito.

Capítulo 4

7 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Desta forma, pela lei de Ohm, quando a corrente a ser

medida passa pelo Shunt Resistivo, resulta uma tensão

em seus terminais.

Esta tensão, na ordem de mV, é proporcional a corrente e

pode ser medida com um milivoltímetro.

Capítulo 4

8 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

Qual a corrente em circuito, se nos terminais de um shunt

resistivo de 100A/30mV obteve-se 10mv medidos com um

milivoltímetro?

Solução

Basta aplicar uma regra de três:

Então, a corrente é:

30

100

10

I

AI 33.33

Capítulo 4

9 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

TRANSFORMADORES DE CORRENTE (TC)

Uma solução para medir correntes alternadas elevadas é

usar um transformador especial.

O primário do TC é ligado ao circuito que se quer medir, e

o secundário alimenta as bobinas dos aparelhos de

medição.

Capítulo 4

10 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

SENSOR DE CORRENTE POR EFEITO HALL

São dispositivos semicondutores que geram um sinal de

corrente quando são inseridos em um campo magnético

e uma tensão é aplicada a eles.

É possível medir a corrente (AC ou DC) que circula por um

condutor, pois esta produz um campo magnético.

Capítulo 4

11 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

AMPERÍMETRO ALICATE

Em certas medições não é possível abrir o circuito para

realizar a medição, sem que aja seu desligamento.

Nestes casos, usa-se o amperímetro alicate, que é um TC

em forma de garra para enlaçar o condutor (primário). O

secundário é ligado a um amperímetro interno, cuja

indicação é proporcional.

DigitalAnalógico

Capítulo 4

12 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Note que no amperímetro alicate, o condutor abraçado deve

ficar o mais centralizado possível dentro das garras.

Além disso, o núcleo deve abraçar apenas os condutores da

fase cuja corrente se quer medir.

Aplicações incorretas do amperímetro alicate.

Aplicação correta

Capítulo 4

13 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Um segundo tipo de amperímetro alicate é aquele que

emprega um sensor com base no efeito Hall.

Permite a medição de corrente tanto contínua, quanto

alternada

PINÇAS AMPERIMÉTRICAS

Idéia básica e o princípio de funcionamento são os

mesmos dos amperímetros alicates correspondentes.

Capítulo 4

14 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Ao invés de incorporar um amperímetro conectado internamente,

as pinças amperimétricas disponibilizam uma saída em tensão

(proporcional ao valor da corrente) que pode ser ligada a um

voltímetro ou a um osciloscópio.

Pinça eletromagnéticas

tradicionais

Pinças com sensor Hall.

Capítulo 4

15 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

[MEDIÇÃO DE TENSÃO]

VOLTÍMETRO

O voltímetro tem como finalidade medir a diferença de

potencial entre dois pontos quaisquer de um circuito.

Tanto em corrente contínua, quanto em

corrente alternada, ele deve ser ligado

sempre em paralelo com o circuito,

entre dois pontos nos quais se quer

medir a diferença de potencial.

Capítulo 4

16 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

A medida ideal será se o instrumento tiver resistência

infinita. Desta forma, não há alteração no circuito a ser

medido.

O voltímetro comum utiliza um galvanômetro de quadro

móvel, posto em série com resistências multiplicadoras,

permitindo a variação da escala de tensão.

Capítulo 4

17 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Em corrente alternada, não é necessário preocupar-se

com a polaridade.

Em corrente contínua, é necessário verificar os pólos

para que não haja inversão de leitura e deslocamento do

ponteiro abaixo do zero.

Voltímetro de bancada

de bobina móvel

Voltímetro de

zero central

Capítulo 4

18 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

Para aplicações industriais, geralmente

são instalados em painéis:

Voltímetro digital

Capítulo 4

19 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

AUMENTO DE FAIXA DE MEDIÇÃO COM RESISTÊNCIA

EM SÉRIE COM O VOLTÍMETRO

Com o auxílio de um resistor inserido em série com o

voltímetro é possível obter-se leituras acima do fundo de

escala do instrumento.

vs RnR )1(

Capítulo 4

20 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

Qual deve ser o valor de uma resistência série para

ampliar o fundo de escala de voltímetro, cuja resistência

interna é 2000 Ω, de 12 V para 60 V?

Solução

Deseja-se aumentar o fundo de escala em 60/12 = 5

vezes. Portanto:

Assim, a resistência série que deve ser inserida em série

com o circuito é

80002000)15()1( RnRs

8000sR

Capítulo 4

21 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

TRANSFORMADORES DE POTENCIAL (TP)

É uma solução para medir-se valores de tensões

alternadas mais elevados.

O circuito primário é inserido entre os terminais da rede

de alimentação que deseja-se medir. O secundário

alimenta as bobinas dos aparelhos para este fim.

Capítulo 4

22 / 22MEDIDAS DE CORRENTE E TENSÃO

MEDIDAS ELÉTRICAS

SENSOR DE TENSÃO POR EFEITO HALL

É possível, também, aplicar sensores de tensão por efeito

Hall, que podem medir tanto em corrente contínua,

quanto em alternada.