Amperímetro

Símbolo del amperímetro

Como cualquier otro componente de un circuito eléctrico, los amperímetros tienen su propio símbolo. Es fácilmente reconocible, ya que la letra "A" confinada dentro de un círculo, que aparece en la Figura 2, representa el amperímetro.

Fig. 2 - El símbolo del amperímetro.

A veces, la letra puede tener una línea ondulada o una línea recta emparejada con una línea de puntos encima. Esto indica simplemente si la corriente es alterna (CA) o continua (CC), respectivamente.

Fórmula y funciones del amperímetro

Lafórmula principal que hay que tener en cuenta al tratar con amperímetros es laley de Ohm:

\[I=\frac{V}{R},\]

donde \ (I\) es la corriente en amperios (\( \mathrm{A}\ )), \(V\) es latensión en voltios (\(\mathrm{V}\)) , y \ (R\) es la resistencia en ohmios (\(\Omega\)). Si medimos la corriente con un amperímetro y la tensión con un voltímetro, podemos calcular la resistencia en un punto determinado de un circuito.

Del mismo modo, si conocemos la resistencia y la tensión del circuito, podemos volver a comprobar las mediciones de nuestro amperímetro. Es importante aplicar la ecuación correcta para calcular la resistencia del circuito. Un amperímetro siempre va a estar conectado en serie, mientras que un voltímetro tiene que estar conectado en paralelo.Recuerda que:

• Si las resistencias están enserie (es decir, una al lado de la otra), sumas el valor de cada resistencia: \[R_\mathrm{series}=\sum_{n}R_n=R_1+R_2+ \cdots,\]

• Si las resistencias están en paralelo, la regla para hallar la resistencia total es la siguiente: \[\frac{1}{R_mathrm{paralelo}}=\suma_{n}{frac{1}{R_n}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots.\cdots]

Apliquemos estas ecuaciones a un problema de ejemplo, ¡comparando la corriente en un circuito con un amperímetro ideal frente a uno no ideal!

Función del amperímetro

La función principal de un amperímetro es medir la corriente en un circuito eléctrico. Así pues, vamos a recorrer los pasos básicos de la aplicación de un amperímetro a un circuito en la vida real. En la Figura 4 puedes ver un diagrama de ejemplo de un amperímetro típico. Tiene una escala que muestra un rango de corrientes que podrá detectar y un conector positivo y otro negativo indicados en su base. A veces, hay dos escalas superpuestas, cada una de las cuales tendrá un conector positivo independiente. Suelen consistir en un intervalo de medida más amplio y otro más estrecho, por ejemplo, de \(-1\) a \(3\), y de \(-0,2\) a \(0,6\) que aparecen en la figura 1, lo que nos permite tomar medidas más precisas dentro de este intervalo más pequeño.

Fig. 4 - Diagrama de un amperímetro.

En un circuito sencillo formado por una pila, una fuente (por ejemplo, una bombilla) y cables, podemos medir la corriente desconectando el cable de la fuente y de la pila e introduciendo el amperímetro dentro del circuito.

El conector negativo del amperímetro debe conectarse al borne negativo de la batería. Del mismo modo, el conector positivo se conecta al borne positivo . ¡Sólo queda leer la medida de la corriente y estimar el error!

Efecto de la temperatura

Debido a la sensibilidad de un amperímetro, siempre que realicemos mediciones, debemos tener cuidado con las temperaturas del entorno. Las fluctuaciones de temperatura pueden dar lugar a lecturas erróneas. Por ejemplo, si aumenta la temperatura, también lo hace la resistencia. Una mayor resistencia significa que fluirá menos corriente a través de ella; por tanto, la lectura del amperímetro también será menor. Este efecto puede reducirse conectando en serie una resistencia de amortiguación al amperímetro.

Medidas de los amperímetros

Este artículo se centra especialmente en los amperímetros. Sin embargo, hoy en día hay otros instrumentos que se utilizan para medir la corriente de un sistema eléctrico.

Por ejemplo, un instrumento habitual para medir la corriente es un multímetro.

Fig. 5 - Un multímetro engloba las funciones de un amperímetro, un voltímetro y un óhmetro.

Como su definición indica, es una herramienta muy versátil que puede proporcionarnos mucha información sobre un circuito concreto. En lugar de tener que llevar un amperímetro, un voltímetro y un óhmetro, todo se combina en un único instrumento.

Otro instrumento similar a un amperímetro es un galvanómetro.

La principal diferencia entre ambos instrumentos es que el amperímetro sólo mide la magnitud de la corriente, mientras que el galvanómetro también puede determinar la dirección. Sin embargo, sólo funciona para una pequeña gama de valores.

Conversión de un galvanómetro en amperímetro

Es posible convertir un galvanómetro en amperímetro simplemente añadiendo una resistencia de derivación \(S\) al circuito. Tiene una resistencia muy baja y debe conectarse al galvanómetro en paralelo, como se muestra en la figura 6.

Fig. 6 - Una resistencia de derivación conectada en paralelo a un galvanómetro.

Sabemos que la resistencia potencial a través de dos componentes paralelos es la misma. Por tanto, aplicando la ley de Ohm, concluimos que la corriente \(I\) es directamente proporcional a la corriente que circula por el galvanómetro \(I_\mathrm{G}\) basándonos en la siguiente expresión:

\[I_\mathrm{G}=\frac{S}{S + R_\mathrm{G}}I\]

donde \(R_\mathrm{G}\) es la resistencia del galvanómetro.

Si queremos aumentar el alcance de un galvanómetro, aplicamos

\[S=\frac{G}{n-1},\]

donde \(S\) es la resistencia de derivación, \(G\) es la resistencia del galvanómetro, y \(n\) es el número de veces que aumenta la resistencia.