Prof. Luís Nodari 1

Prof.: Luís M. Nodari

luis.nodari@ifsc.edu.br

http://www.joinville.ifsc.edu.br/~luis.nodari/

BACHARELADO EM ENGENHARIA ELETRICA

INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA

CAMPUS JOINVILLE

ELETRICIDADE (ELT1) 2º MÓDULO

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1 Galvanômetro

2 Características e Funcionamento

3 Medição de corrente

4 Medição de Tensão

5 Medição de Resistência

6 Ponte de Wheatstone

7 Bibliografia

Sumário

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Galvanômetro

Um galvanômetro é um dispositivo eletromecânico no qual se produz um

torque como resultado da interação entre uma corrente elétrica, que

passa pela bobina do instrumento e o campo magnético existente no

entorno da bobina.

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Galvanômetro

Generalizando existem dois tipos diferentes de galvanômetros, o de bobina

móvel e o de núcleo ou ferro móvel.

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As cargas elétricas se movendo em um condutor, como na bobina do

galvanômetro, a lei de força pode formular-se em função da corrente de

condução em vez da carga.

• A amplitude da força total exercida sobre uma bobina de n voltas é:

Considerando um um condutor de comprimento

infinitesimal onde circula uma corrente .

Nestas condições este condutor é denominado

elemento diferencial de corrente.

Se este elemento é imerso em um campo

magnético uniforme , o condutor estará submetido

a uma força dada por: >>

F = i n L B

>> >>

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Características e Funcionamento:

• Baixo consumo de energia.

• Possui impedância interna que deve ser

considerada ou ajustada a medida a ser realizada.

• Dependendo do conjunto mecânico aplicado,

requer pequena corrente para deflexão de fundo

de escala (Ifsd).

• A operação do instrumento está relativamente livre

dos efeitos dos campos magnéticos parasitas.

• Escala uniforme.

• Ampla margem de sensibilidade, dependendo das

características do conjunto eletromecânico.

• Característica dinâmica que permite uma rápida

velocidade de resposta as variações da corrente,

e capacidade de ser criticamente amortecido.

• Baixo custo.

As principais características de funcionamento destes tipos de instrumento são:

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Medição de corrente IR

Um amperímetro é um instrumento que pode ser construído a

partir de um galvanômetro e mede a corrente IA que o

atravessa.

Para medir a corrente IR que circula por um determinado

circuito é necessário conectá-lo em série com o mesmo,

de forma que IA = IR Circuito.

Contudo, a introdução do amperímetro em série com o

resistor aumenta a resistência total do circuito, alterando a

tensão e a corrente no resistor.

Porém, se RA << R esse efeito será desprezível, portanto, é

desejável que um amperímetro tenha resistência tão pequena

quanto possível.

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Galvanômetro Adaptado para Amperímetro

Ao aplicar um galvanômetro para medir a corrente em um circuito que

seja superior a corrente máxima de fundo de escala do mesmo, deve-se

aplicar um resistor de baixo valor em série com o circuito e o

galvanômetro lendo a tensão sobre a mesma.

A finalidade dessa resistência é fazer que parte da corrente I se desvie

por ela. Essa resistência é chamada Shunt.

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Medição de Tensão

Um voltímetro é um instrumento que pode ser construído

a partir de um galvanômetro e mede a tensão ou

diferença de potencial UV entre seus terminais.

Para medir a diferença de potencial UR entre os terminais

do resistor é necessário conectá-lo em paralelo com

o resistor, de forma que UV = UR.

Ao introduzir o voltímetro em paralelo com o resistor

diminui a resistência total, alterando a tensão e a corrente

no resistor.

Porém, RV >> R esse efeito será desprezível, portanto é

desejável que um voltímetro tenha resistência tão grande

quanto possível.

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Galvanômetro adaptado para voltímetro

Aplica-se ao circuito do galvanômetro uma resistência em série, de alto valor,

ajustando a corrente que passará pela mesma à corrente de fundo de escala

do galvanômetro, de tal forma que ao medir uma tensão máxima Vmax esta

proporcione uma corrente Imax que será a corrente de fundo de escala do

galvanômetro.

Quanto maior for o valor de R menos ele irá alterar as caracteristicas ddo

circuito em que está inserido.

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Um ohmímetro mede a resistência de um resistor

aplicando uma diferença de potencial sobre o resistor e

medindo a corrente que o percorre.

O resistor precisa ser desconectado do circuito ao

qual está ligado para ter sua resistência medida por um

ohmímetro.

A resistência também pode ser determinada através das

medidas da tensão e da corrente no resistor, calculando-

se a razão entre as duas medidas.

Medição de Resistência

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Galvanômetro adaptado para ohmímetro

Aplica-se ao circuito do galvanômetro uma fonte de tensão V em série com o

mesmo.

A partir de uma fonte de tensão conhecida o valor de R pode ser obtido em

função da corrente IR que se estabelece no circuito.

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Ponte de Wheatstone

Este circuito foi desenvolvido por Samuel Christie, cientista inglês, em 1833.

Foi aprimorado em 1843 por outro cientista inglês, Charles Wheatstone.

A função original do circuito, que permanece até hoje, é a medição de

grandezas elétricas

•No circuito,

•A ponte é alimentada com uma tensão vs

•Os resistores R1 e R2 tem valores conhecidos.

•R4 é ajustável, de valor conhecido, com uma escala de forma que

seu valor pode ser lido com precisão.

•Rx é o resistor cuja resistência se deseja determinar

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Ponte de Wheatstone

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Ponte de Wheatstone

O voltímetro V (resistência interna Rm) indica a tensão entre os nós v1 e v2. O

resistor R4 é ajustado até essa tensão se tornar nula, ou seja, v1 = v2

Se a diferença de potencial entre v1 e v2 é nula, a corrente através de

Rm também é nula.

Assim, na análise de malhas, deve-se ter im1 = im2 = im

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BIBLIOGRAFIA

[1] AIUB, José E. e FILONI, Enio. Eletrônica: Eletricidade –Corrente Contínua 15ª ed. São Paulo: Ed. Érica,

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