Măsurarea intensității curentului electric și a tensiunii electrice

1. Generalitati

Pentru determinare unor constante fizice ale unor elemente de circuit , de exemplu rezistenţa electrică a unui rezistor sau pentru determinarea variaţiei unei mărimi fizice de exemplu intensitatea curentului electric printr-un rezistor în funcţie de tensiunea aplicată pe rezistor ,se realizează în laborator diferite montaje electrice .Principalele instrumente de măsură utilizate sunt ampermetrul pentru măsurarea intensităţii curentului electric şi voltmetrul pentru măsurarea tensiunii electrice .

Aşa cum am arătat ,ampermetrul se conectează în serie cu elementul respectiv (rezistorul) ,iar voltmetrul se conectează în derivaţie cu acel element .Odată introduse în montajul electric atît ampermetrul cît şi voltmetrul devin elemente ale montajului respectiv. Prin introducerea instrumentelor de masură în montaj ,acesta se modifică din punct de vedere electric .În mod tacit ,pînă acum, am considerat atît ampermetrul cît şi voltmetrul ca elemente ideale ,elemente care nu modifică starea electrică a sistemului prin introducerea lor în montaj.

Pentru ca să se realizeze această condiţie ,ampermetrul trebuie să aibă rezistenţa electrică nulă iar voltmetrul trebuie să aibă o rezistenţă electrică enorm de mare, teoretic infinită.

Instrumentele reale nu pot îndeplini această condiţie .Fiecare instrument de măsură se apropie de condiţia ideală dacă sunt folosite pentru anumite intervale de valori.

Ampermetrul real are rezistenţa electrică (RA) diferită de zero , dar mult mai mica decît rezistenţa electrică (R) a rezistorului cu care se înseriază (RA << R).

Voltmetrul real are rezistenţa electrică (RV),finită ,dar mult ma i mare decît rezistenţa electrică a rezistorului cu care se conectează în derivaţie (RV>>R).

Pentru a îndeplini aceste condiţii instrumentele de măsură se utilizează pentru anumite domenii de valori măsurate. Aceste domenii sunt indicate de scala instrumentului respectiv . În montajul respectiv trebuie sa folosim un instrument corespunzător .De exemplu dacă intensitatea curentului care trebuie determinată este de ordinul cîtorva amperi se utilizează un ampermetru cu scala 0-10 A. De asemenea dacă estimăm că tensiunea măsurată este de ordinul volţilor utilizăm un voltmetru cu scala 0-12 V.

Aceste restricţii au consecinţe practic nedorite ,conducînd la necesitatea de a dispune de o mare varietate de instrumente de măsură .

2. Măsurarea intensităţii curentului electric

Masurarea intensitatii curentului electric se face cu ajutorul metodelor de masurare directe sau indirecte într-o gama de valori cuprinsa între 10-12 si 104A. Pentru masurarea intensitatii curentului electric dintr-o latura a unui circuit electric este necesara introducerea în latura de circuit respectiva, a unui ampermetru sau a unui traductor de curent rezultând o perturbare a functionarii circuitului respectiv.

Metodele si mijloacele de masurare a intensitatii curentului electric prezinta particularitati în functie de nivelul semnalului (intensitati mici sau mari) si de forma curentului electric masurat (curent continuu sau alternativ, de joasa sau înalta frecventa). Masurarea curentilor electrici de intensitate mica în c.c. se face cu ajutorul galvanometrelor magnetoelectrice cu bobina mobila, având constanta de curent mai mica decât 10-6A/div. În curent continuu, în domeniul 10-6...10-1A, se folosesc ampermetre magnetoelectrice. Deoarece indicatia acestora este proportionala cu valoarea medie a curentului ce strabate bobina instrumentului, ele nu pot fi folosite direct si în c.a.