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Misure di Corrente: Amperometri
 

Sono strumenti che misurano l’intensità della corrente che passa in un conduttore.

Sfruttano forze elettromagnetiche generate dal passaggio di corrente elettrica in una bobina rigida (di filo conduttore) al loro interno. La bobina è racchiusa tra i poli di un magnete e, quindi, immersa in un campo magnetico di forma opportuna. La coppia generata dalle forze elettromagnetiche fa ruotare la bobina di un certo angolo, finché non è equilibrata dalla coppia meccanica di un sistema armonico. Maggiore è l’angolo, maggiore è la corrente che attraversa lo strumento. L’indice del quadrante dello strumento indica l’ampiezza dell’angolo di torsione della bobina, linearmente dipendente dall’intensità della corrente da misurare.


I galvanometri sono amperometri destinati a misure di piccole intensità di corrente tipiche di un laboratorio. Sono più delicati, perché caratterizzati da una meccanica più fine e di precisione. Ad esempio, negli amperometri la bobina è tipicamente montata su due perni e alla sua rotazione si oppone una piccola molla. Nei galvanometri alla torsione della bobina si oppone la coppia generata dal filo a cui è sospesa. I galvanometri più sensibili riescono a misurare intensità di corrente dell’ordine dei 10-12 A.


Gli strumenti devono essere attraversati da tutta l’intensità di corrente da misurare, quindi devono essere in serie agli elementi del ramo di circuito in esame.

La loro meccanica determina una resistenza interna, da sommare in serie alla resistenza del ramo di circuito, che altera il valore della intensità di corrente da misurare. In generale, a parità di sensibilità, un amperometro (o un galvanometro) è tanto migliore, quanto più è bassa la sua resistenza interna.

In realtà oggi giorno esistono degli strumenti universali (i tester o multimetri) che permettono di misurare sia l’intensità di corrente che la tensione e la resistenza.

Essi possono essere analogici (figura sopra) oppure digitali (figura sotto):

 

 

Le funzioni di un tester vengono selezionate mediante un commutatore, oppure utilizzando le diverse prese presenti nell'apparecchio.

Circuiti di Shunt

l valore massimo della grandezza fisica che uno strumento di misura può ancora apprezzare, con un errore ragionevolmente piccolo, è la portata dello strumento ed è indicato dal valore di fondo scala.
Se un amperometro ha fondo scala di 1 A, la misura di correnti superiori, oltre che inattendibile, rischia di danneggiare irreparabilmente lo strumento.
Con opportuni accorgimenti si può ''aumentare il valore di fondo scala'', ovvero misurare grandezze superiori al valore massimo apprezzabile dallo strumento. Questa operazione, detta di shunt o deviazione, consiste nell'inserire resistenze opportune in parallelo allo strumento.

Sia I la corrente da misurare, con valore superiore al fondo scala dello strumento, ed IA la corrente che attraversa realmente l'amperometro. Per la prima legge di Kirchhoff, la corrente IS che attraversa la resistenza RS dello shunt vale:

Poiché la resistenza interna dell'amperometro rA è in parallelo con quella dello shunt, per la II seconda legge di Kirchhoff:

quindi

Noto il rapporto tra la resistenza interna e quella dello shunt, la corrente incognita I è determinata indirettamente dalla misura di IA.

INDICE
CORRENTE ELETTRICA
CIRCUITI ELETTRICI
Resistenza Interna di un Generatore
Leggi di Kirchhoff
Resistenze in Serie
Resistenze in Parallelo
Partitori di Tensione
Misure di Corrente: Amperometro
Misura di Tensione: Voltmetro
Lavoro e Potenza Elettrica
Effetto Joule
Capitoli in formato Acrobat pdf
Capitolo I
Capitolo II




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