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Lo strumento più comunemente usato per misurare la corrente è l'amperometro. Poiché l'unità SI di misurazione della corrente elettrica è ampere, lo strumento utilizzato per misurare la corrente si chiama amperometro.
Esistono due tipi di corrente elettrica: corrente continua (CC) e corrente alternata (CA). La corrente continua in una direzione, mentre la corrente alternata alterna la direzione della corrente a intervalli regolari.
Funzione amperometro
Gli amperometri lavorano per misurare la corrente elettrica misurando la corrente attraverso una serie di bobine con una resistenza molto bassa e una reattanza induttiva. Ciò consente un'impedenza molto bassa, la forza che si oppone alla corrente elettrica, che consente all'amperometro di misurare accuratamente la corrente in un circuito senza interferenze o cambiamenti dovuti all'amperometro stesso.
Negli amperometri a bobina mobile, il movimento deriva dai magneti fissi impostati per contrastare la corrente. Il movimento quindi ruota un'armatura posizionata centralmente che è collegata a un quadrante indicatore. Questo quadrante è impostato su una scala graduata che consente all'operatore di sapere quanta corrente si sta muovendo attraverso un circuito chiuso.
È necessario collegare un amperometro in serie quando si misura la corrente di un circuito. La bassa impedenza degli amperometri significa che non perderà molta potenza. Se l'amperometro fosse collegato in parallelo, il percorso potrebbe diventare cortocircuitato in modo tale che tutta la corrente scorrerà attraverso l'amperometro anziché il circuito.
Il requisito fondamentale di qualsiasi strumento di misura è che non dovrebbe cambiare la quantità fisica da misurare. Ad esempio, un amperometro non dovrebbe cambiare la corrente originale. Ma questo non è possibile in pratica. In un circuito elettrico, la corrente iniziale è io1 = E / R prima di collegare l'amperometro. Supponiamo che la resistenza interna della cella sia zero.
Amperometro vs. Galvanometri
I galvanometri rilevano la forza e la direzione delle correnti minuscole nei circuiti. Un puntatore attaccato alla bobina si sposta su una scala. La bilancia viene quindi calibrata per leggere la corrente in ampere.
I galvanometri richiedono un campo magnetico mentre gli amperometri possono funzionare senza uno. Mentre un galvanometro ha molta più precisione di un amperometro, non è altrettanto preciso. Ciò significa che i galvanometri possono essere molto sensibili alle piccole variazioni di corrente, ma questa corrente potrebbe essere ancora lontana dal valore reale.
I galvanometri possono misurare solo CC perché richiedono la forza della corrente elettrica in un campo magnetico mentre gli amperometri possono misurare sia CC che CA. Gli amperometri CC utilizzano il principio della bobina mobile mentre gli amperometri CA misurano i cambiamenti nel modo in cui un pezzo di ferro si muove in presenza della forza elettromagnetica di un filo a spirale fissa.
Resistenza allo shunt
Collegando un galvanometro in parallelo a una resistenza di shunt molto piccola, la corrente può essere reindirizzata attraverso lo shunt e solo una corrente molto piccola passerà attraverso il galvanometro. In questo modo, un galvanometro può essere adattato per misurare correnti più elevate di quanto sarebbe altrimenti possibile. Lo shunt protegge il galvanometro dai danni fornendo un percorso alternativo al flusso di corrente.
Sia G la resistenza del galvanometro e iog essere la corrente massima che può essere attraversata per la deflessione del fondo scala. Se I è la corrente da misurare, solo una parte iog dovrebbe passare attraverso G per la deflessione del fondo scala e la parte rimanente (I - Ig) dovrebbe passare attraverso lo shunt.
Il valore corretto della resistenza di shunt S viene calcolato considerando sol e S in parallelo.
Perciò, S = (IgG) / (I - Ig)
Questa equazione fornisce il valore della resistenza shunt.
La resistenza effettiva dell'amperometro è indicata come segue: Reff = -1= (GS) / (G + S)