Multimetros

AMPERIMETRO, VOLTIMETRO, OHMETRO y MULTIMETRO

6.1 INTRODUCCION.
En el Capítulo V estudiamos uno de los dispositivos más útiles
para detectar el paso de una corriente por un circuito: El galvanómetro
de D'Arsonval. Ahora bien, debido a la poca capacidad de corriente de
este instrumento, sólo lo podemos utilizar en su forma original en casos
muy específicos, donde las corrientes quetengamos que medir sean
muy pequeñas. En vista de lo anterior podemos plantearnos la siguiente
pregunta: ¿En qué forma se pueden ampliar las posibilidades de medición
de este dispositivo, para incluirlo en distintos tipos de circuitos y
sistemas de medición?.
La respuesta a esta interrogación la encontramos en dos configuraciones circuitales sumamente sencillas: El divisor de corriente y el
devoltaje. Vamos a estudiar a continuación en qué forma podemos
utilizarlas para poder fabricar con el galvanómetro que tenemos a
nuestra disposición amperímetros, voltímetros, y óhmetros cuyos
rangos de medición se ajusten a nuestras necesidades.

6.2 AMPERIMETRO DC.
6.2.1.- Diseño.
El diseño de un amperímetro DC capaz de medir corrientes dentro
de un rango específico, se basa en lautilización de un divisor de
corriente, como el mostrado en la Figura 1.
En el nodo A la corriente i se divide en dos: i1 e i2. Por ley de
Kirchhoff se tiene que cumplir:
i = i 1 +i2

(6.1)

VAB = i1R 1 = i2R 2

(6.2)

además

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Fig. 1.- Divisor de Corriente.

De las dos ecuaciones anteriores podemos deducir las siguientes
relaciones:
i1 =

R2
i
R1+ R2

(6.3)

i2 =

R1
iR1+ R2

(6.4)

Vamos a aplicar este principio a nuestro diseño. Supongamos que
disponemos de un galvanómetro cuya corriente máxima es Im y cuya
resistencia interna es Ri, y queremos construir con él, un amperímetro
capaz de medir una corriente I, donde I>Im. Si colocamos el
galvanómetro en una de las ramas de un divisor de corriente,
obtenemos la configuración mostrada en la Figura 2.Fig. 2.-Galvanómetro en Divisor de Corriente: Amperímetro.

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donde:
Im =

R1
I
R1+ Ri

(6.5)

R1 =

Ri Im
I − Im

(6.6)

por lo tanto:

Para diseñar un amperímetro capaz de medir corrientes entre 0 e
I Amp. a partir de un galvanómetro cuya corriente máxima es Im y cuya
resistencia interna es Ri, conectamos en paralelo con dicho dispositivo
una resistencia de valor R1,calculado de tal forma que cuando la
corriente incidente en el instrumento sea I, la que circule por el
galvanómetro sea Im. Con esto obtenemos un instrumento cuya
corriente máxima es I y cuya resistencia interna es Ri en paralelo con
R1.
6.2.2.- Forma de conexión.
Para que un amperímetro DC indique el valor de una corriente,
debe circular por él dicha corriente, por lo tanto debemosconectar el
amperímetro en serie dentro del circuito en el que deseamos realizar la
medición, con la polaridad correcta. Por ejemplo, si queremos
determinar la corriente que circula por el circuito mostrado en la Figura
3, debemos conectar el amperímetro de la forma indicada en la Figura 4.
Antes de conectar un amperímetro en un circuito debemos estimar el valor aproximado de la corriente quecircula por el mismo, ya que
en caso de que ésta sea superior a la máxima corriente que puede
detectar el instrumento, podemos dañarlo.

Fig. 3.- Circuito bajo medición

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Fig. 4.- Conexión del amperímetro en el circuito bajo medición
Otro factor que debemos tener en cuenta al conectar un
amperímetro es el valor de su resistencia interna. Si dicho valor es
comparable o mayor que el de lasresistencias del circuito, la
introducción del instrumento altera en forma apreciable el valor de la
resistencia total y por lo tanto el de la corriente, por lo que la medida
realizada de esta forma se aleja mucho del valor que tenía la corriente
antes de introducir el instrumento en el circuito.

Fig. 5.- Circuito con resistencias comparables a la del amperímetro.

Fig. 6.- Amperímetro...