Medidores de corriente
Galvanómetros: Los galvanómetros son los instrumentos
principales en la detección y medición de la corriente. Se basan en las
interacciones entre una corriente eléctrica y un imán. El mecanismo del
galvanómetro está diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán
produce un campo magnético, lo que genera una fuerza cuando hay un flujo de
corriente en una bobina cercana al imán. El elemento móvil puede ser el imán o
la bobina. La fuerza inclina el elemento móvil en un grado proporcional a la
intensidad de la corriente. Este elemento móvil puede contar con un puntero o
algún otro dispositivo que permita leer en un dial el grado de inclinación.
Los galvanómetros convencionales no pueden utilizarse para
medir corrientes alternas, porque las oscilaciones de la corriente producirían
una inclinación en las dos direcciones
Microamperímetros: Un microamperímetro está calibrado en
millonésimas de amper y un miliamperímetro en milésimas de amper.
Electrodinamómetros: Sin embargo, una variante del
galvanómetro, llamado electrodinamómetro, puede utilizarse para medir
corrientes alternas mediante una inclinación electromagnética. Este medidor
contiene una bobina fija situada en serie con una bobina móvil, que se utiliza
en lugar del imán permanente del galvanómetro. Dado que la corriente de la
bobina fija y la móvil se invierte en el mismo momento, la inclinación de la
bobina móvil tiene lugar siempre en el mismo sentido,produciéndose una medición
constante de la corriente. Los medidores de este tipo sirven también para medir
corrientes continuas.
Medidores de termopar: Para medir corrientes alternas de
alta frecuencia se utilizan medidores que dependen del efecto calorífico de la
corriente. En los medidores de termopar se hace pasar la corriente por un hilo
fino que calienta la unión de termopar. La electricidad generada por el
termopar se mide con un galvanómetro convencional. En los medidores de hilo
incandescente la corriente pasa por un hilo fino que se calienta y se estira.
El hilo está unido mecánicamente a un puntero móvil que se desplaza por una
escala calibrada con valores de corriente.
Medición del voltaje
El instrumento más utilizado para medir la diferencia de
potencial (el voltaje) es un galvanómetro que cuenta con una gran resistencia
unida a la bobina. Cuando se conecta un medidor de este tipo a una batería o a
dos puntos de un circuito eléctrico con diferentes potenciales pasa una
cantidad reducida de corriente (limitada por la resistencia en serie) a través
del medidor. La corriente es proporcional al voltaje, que puede medirse si el
galvanómetro se calibra para ello. Cuando se usa el tipo adecuado de
resistencias en serie un galvanómetro sirve para medir niveles muy distintos de
voltajes. El instrumento más preciso para medir el voltaje, la resistencia o la
corriente continua es el potenciómetro, que indica una fem no valorada al
compararla con un valor conocido.
Para medir voltajes de corriente alterna se utilizan
medidores de alterna con alta resistencia interior, o medidores similares con
una fuerte resistencia en serie.
Los demás métodos de medición del voltaje utilizan tubos de
vacío y circuitos electrónicos y resultan muy útiles para hacer mediciones a
altas frecuencias. Un dispositivo de este tipo es el voltímetro de tubo de
vacío. En la forma más simple de este tipo de voltímetro se rectifica una
corriente alterna en un tubo de diodo y se mide la corriente rectificada con un
galvanómetro convencional. Otros voltímetros de este tipo utilizan las
características amplificadoras de los tubos de vacío para medir voltajes muy
bajos. El osciloscopio de rayos catódicos se usa también para hacer mediciones
de voltaje, ya que la inclinación del haz de electrones es proporcional al
voltaje aplicado a las placas o electrodos del tubo.
Medidores de Potencia
Vatimetro: la potencia consumida por cualquiera de las
partes de un circuito se mide con un vatímetro, un instrumento parecido al
electrodinamómetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que
toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que la bobina móvil se
conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte
proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante de la bobina
móvil depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse
directamente en watts, ya que la potencia es el producto del voltaje y la
corriente.
Contadores de servicio: El medidor de watts por hora,
también llamado contador de servicio, es un dispositivo que mide la energía
total consumida en un circuito eléctrico doméstico. Es parecido al vatímetro,
pero se diferencia de éste en que la bobina móvil se reemplaza por un rotor. El
rotor,controlado por un regulador magnético, gira a una velocidad proporcional
a la cantidad de potencia consumida. El eje del rotor está conectado con
engranajes a un conjunto de indicadores que registran el consumo total.
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