Voltímetro

Dado um Galvanômetro de resistência interna RiG e fim de escala IGM, a máxima tensão que pode ser aplicada á sua bobina é:  UGM = RiG.I

( Topo )

Fig01: Voltímetro  -  Galvanômetro com máxima tensão ( a ) -  Voltímetro sob máxima tensão , circuito completo ( b ) – Voltímetro sob máxima tensão,  circuito equivalente ( c )

  Para construir um voltímetro que meça até    UT,  sendo UT > UGM deveremos colocar em série com o Galvanômetro um resistor       RM (multiplicador ) , como na Fig4.1b , de forma que  :

UT = ( RM + RiG ).IGM     daí     tiramos :                           

 UT é o novo fim de escala,   RiG é a resistência interna do Galvanômetro e  IGM é o fim de escala do Galvanômetro.

  A resistência interna do voltímetro será :  RiV  = RM + RiG

Exercícios Resolvido

1) Projetar  um Voltímetro que meça até 5V a partir de um  Galvanômetro que tem  RiG = 200W e  IGM = 1mA.
ou então em termos de  circuito:

 

( Topo )

2) Usando o Voltímetro construído  , medir as tensões U1 e U2  no  circuito.

 

Calculado Medido
U1 U2 U1 U2
       

  Calculado( teórico ):

Medido: para medir, inserimos o voltímetro em paralelo com os dois pontos entre os quais queremos medir a tensão, alterando o circuito portanto,  pois estamos colocando  a resistência interna do voltímetro em paralelo.

( Topo )

 

 

  Fazendo a mesma coisa para  a tensão em    R2:

  Para que o valor medido fosse igual ao valor teórico  o voltímetro deveria ser ideal e ter   resistência interna infinita .  ( Inicio )

  3) Um multímetro tem as escalas  6V/12V/60V. Sabendo-se que  a sensibilidade do instrumento usado é de 20KW/V, qual a resistência interna do Voltímetro para cada  escala ?

logo   RiV = S.UMáx

Fim de escala  6V:    RiV =20KW/V .6V = 120KW
Fim de escala  12V:  RiV = 20KW/V.12V = 240KW
Fim de escala  60V: RiV = 20KW/V.60V = 1200kW = 1,2MW

 

Exercício Propostos  ( Topo )

1)       Dispõe-se de um  Galvanômetro de resistência interna  200W  e  50mA de fim de escala.
a)       Projetar um amperímetro de fim de escala 2mA
b)       Qual a resistência interna desse amperímetro ?
c)       Use esse amperímetro para medir  a corrente em um  circuito que tem  uma fonte de 1V ligada a um a resistência de 500W.Qual o erro percentual cometido ?

  2)       Usando o Galvanômetro do exercício 1  projete um voltímetro que meça  até 5V.Qual a resistência interna desse Voltímetro ? Usando esse voltímetro meça as tensões  U1 e U2 em cada  circuito e calcule o erro percentual.

3)       Um Galvanômetro tem sensibilidade  de 100KW/V e 500W de resistência interna. Pede-se:
a)       Projetar um amperímetro que tenha  fundo de escala 5 vezes  o do Galvanômetro.
b)       Projetar um Voltímetro  que tenha um fim de escala 10V .
c)       Usando o Voltímetro  do item 3b medir as tensões  nas resistências dos  circuitos 1 e 2 a seguir, preenchendo a tabela em cada caso.

 Circuito 1

Calculado Medido
U1 U2 U1 U2
       
Erro% =

Circuito 2

Calculado

Medido
U1 U2 U1 U2
       
Erro% =

 

( Topo )