Circuit de commutació amperímetre i voltímetre
En amperímetres, el corrent que flueix a través del dispositiu crea un parell que fa que la part mòbil es desvii en un angle que depèn d'aquest corrent. Aquest angle de deflexió s'utilitza per determinar el valor actual de l'amperímetre.
Per mesurar el corrent en algun tipus de receptor d'energia amb un amperímetre, cal connectar l'amperímetre en sèrie amb el receptor de manera que el corrent del receptor i l'amperímetre siguin iguals. La resistència de l'amperímetre ha de ser petita en comparació amb la resistència del receptor d'energia amb què està connectat en sèrie, de manera que la seva inclusió pràcticament no té cap efecte sobre la magnitud del corrent del receptor (sobre el mode de funcionament del circuit). Així, la resistència de l'amperímetre ha de ser petita, i com més baixa sigui, més gran serà el seu corrent nominal. Per exemple, a un corrent nominal de 5 A, la resistència de l'amperímetre és ra = (0,008 — 0,4) ohm. Amb una baixa resistència de l'amperímetre, les pèrdues de potència també són petites.
Arròs. 1. Esquema de connexió amperímetre i voltímetre
A un corrent nominal d'amperímetre de 5 A, la potència dissipada Pa = Aza2r = (0,2 — 10) VA... La tensió aplicada als terminals del voltímetre provoca un corrent al seu circuit. En corrent continu només depèn de la tensió, és a dir. Iv = F (Uv). Aquest corrent que passa pel voltímetre, així com per l'amperímetre, fa que la seva part mòbil es desvii en un angle que depèn del corrent. D'aquesta manera, cada valor de la tensió als terminals d'un voltímetre serà uns valors ben definits del corrent i l'angle de gir de la part mòbil.
Per determinar la tensió als terminals del receptor o generador d'energia segons les lectures del voltímetre, cal connectar els seus terminals als terminals del voltímetre de manera que la tensió del receptor (generador) sigui igual a la tensió de el voltímetre (Fig. 1) .
La resistència del voltímetre ha de ser gran en comparació amb la resistència del receptor d'energia (o generador), de manera que la seva inclusió no afecti la tensió mesurada (sobre el mode de funcionament del circuit).
Un exemple. S'aplica una tensió U= 120 V als terminals del circuit amb dos receptors connectats en sèrie (Fig. 2) que tenen una resistència r1=2000 ohms i r2=1000 ohms.
Arròs. 2. Esquema d'encesa del voltímetre
En aquest cas, al primer receptor la tensió U1= 80 V, i al segon U2 = 40 V.
Si connecteu un voltímetre amb una resistència en paral·lel amb el primer receptor rv =2000 ohms per mesurar la tensió als seus terminals, aleshores la tensió tant del primer com del segon receptor tindrà un valor de U'1=U'2= 60 V.
Així, l'encesa del voltímetre va provocar que la tensió del primer receptor canviés amb U1 = 80 V a U'1 = 60 V, l'error en la mesura de la tensió a causa de l'encesa del voltímetre és igual a ((60V — 80V) / 80 V) x 100 % = - 25 %
Així, la resistència del voltímetre ha de ser més gran, i com més gran sigui, més gran serà la seva tensió nominal. A una tensió nominal de 100 V, la resistència del voltímetre rv = (2000 — 50.000) ohms. A causa de l'alta resistència del voltímetre, les pèrdues de potència en ell són baixes.
A una tensió nominal del voltímetre de 100 V la potència dissipada Rv = (Uv2/ rv) Què.
De l'anterior es dedueix que l'amperímetre i el voltímetre poden tenir mecanismes de mesura en el mateix dispositiu, que només es diferencien en els seus paràmetres. Però l'amperímetre i el voltímetre s'inclouen al circuit mesurat de diferents maneres i tenen diferents circuits interns (de mesura).