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Instrumentos de medidas_eletricas2

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Instrumentos de medidas_eletricas2

  1. 1. Instrumentos de medidas Elétricas
  2. 2. Introdução• Os instrumentos elétricos empregados na medição das grandezas elétricas apresentam um conjunto móvel que é deslocado aproveitando um dos efeitos da corrente elétrica;• Preso a um conjunto móvel, está um ponteiro que se desloca na frente de uma escala graduada de valores da grandeza que o instrumento é destinado a medir.• Os instrumentos mais utilizados em medidas elétricas são os instrumentos de Bobina Móvel Imã Permanente (BMIP) e os de Ferro Móvel (FM).
  3. 3. Campo Magnético
  4. 4. Regra da Mão Direita
  5. 5. Regra da Mão Direita• Dispondo o polegar da mão direita ao longo do condutor, no sentido da corrente, o dedo indicador no sentido do campo e o "maior de todos" o dedo que indica o sentido da força.
  6. 6. Magnetização
  7. 7. Galvanômetro• No caso dos instrumentos analógicos a base de seu funcionamento é um medidor de correntes muito baixas chamado de Galvanômetro de Bobina Móvel ou Galvanômetro de DArsonval, o qual consiste de uma bobina que pode ser movimentada e que está colocada entre os pólos de um imã.
  8. 8. Instrumento de Bobina Móvel Imã Permanente
  9. 9. Galvanômetro – Partes Principais• Imã permanente de peças polares cilíndricas, fornecendo no entreferro uma indução magnética de cerca de 0,125 Wb/m2;• Núcleo cilíndrico de ferro doce, com a finalidade de tornar radiais as linhas de fluxo magnético.• Quadro retangular de metal condutor, em geral feito de alumínio, com a finalidade de servir de suporte à bobina e produzir amortecimento por corrente de Foucault (corrente parasita).• Bobina de fio de cobre, enrolada sobre o quadro de alumínio, por onde circulará a corrente a medir.
  10. 10. Instrumento de Bobina Móvel Imã Permanente
  11. 11. Bobina Móvel• Quando um condutor é percorrido por uma corrente I, na presença de um campo magnético (B), fica submetido a uma força F cujo sentido é dado pela regra da mão direita, e cujo módulo é dado por : F = B.I.L.sen(α);• onde L é o comprimento do condutor sob a ação do campo magnético B, e α é o angulo entre B e a direção I.L no espaço.
  12. 12. Bobina Móvel• Assim a corrente I a medir, ao percorrer a bobina B vai dar origem às forças F.• Deste modo, percebe-se que se a corrente I mudar de sentido, F também mudará de sentido, fazendo com que o ponteiro se desloque no sentido de 0 para 1 ou no sentido de 0 para 2.• Se I mudar de sentido muito rapidamente, as forças F mudarão também de sentido, mas o conjunto mecânico não acompanhará essa mudança, devido à sua inércia, ou seja, o sistema não serve para medidas na freqüência industrial (50- 60 Hz).
  13. 13. Bobina Móvel – Vantagens• Baixo consumo próprio.• Alta sensibilidade.• Uniformidade da escala e possibilidade de escalas bastante amplas.• A possibilidade de um simples instrumento ser utilizado com “Shunts” e resistores série apropriados, para cobrir uma ampla gama de correntes e tensões.• Livre de erros devido à histerese e campos magnéticos externos.
  14. 14. Bobina Móvel – Vantagens• Amortecimento perfeito, simplesmente obtido por correntes parasitas no metal (carretel de alumínio), que suporta e forma a bobina móvel.• Excelente precisão.• Escala Uniforme.
  15. 15. Bobina Móvel – Desvantagens• Só são usados em corrente contínua.• São instrumentos polarizados.• Construção complexa e sensível.• Devido a sua alta sensibilidade, danifica-se muito rapidamente, caso não seja utilizado com muito cuidado.
  16. 16. Galvanômetro – Ferro Móvel• Também conhecidos como instrumentos ferromagnéticos ou eletromagnéticos.• O seu princípio de funcionamento é baseado na ação do campo magnético, criado pela corrente a medir percorrendo uma bobina fixa, sobre uma peça de ferro doce móvel.• Existem dois tipos de instrumentos básicos:• Instrumento de “atração” ou de “núcleo mergulhador”;• Instrumento de “repulsão” ou de “palheta móvel”.
  17. 17. Galvanômetro – Ferro Móvel• A corrente I circulando pela bobina fixa, faz surgir um campo magnético que atrai o núcleo de ferro doce, dando uma leitura proporcional a corrente circulante.• A figura a seguir representa de forma esquemática um instrumento de ferro móvel:• A) representa a bobina magnetizante;• B) representa a placa de ferro fixa;• representa a placa de ferro móvel, acoplada ao ponteiro.
  18. 18. Galvanômetro – Ferro Móvel
  19. 19. Galvanômetro – Ferro Móvel• Quando colocado no interior de uma bobina duas laminas de ferro, com a passagem da corrente elétrica, as duas lâminas terão identidade de polarização, isto é, haverá formação de pólos iguais nos seus extremos.• Portanto, as duas lâminas terão a repelir- se, uma vez que, pela lei de atração e repulsão, pólos iguais se repelem.
  20. 20. Galvanômetro – Ferro Móvel
  21. 21. Galvanômetro – Ferro Móvel• Note que quando a corrente elétrica circula pela bobina A, será formada um campo magnético, que magnetizará as placas B e C.• Como estas placas estão alinhadas na mesma direção, elas se magnetizarão com pólos iguais.• Por isso a placa móvel C tenderá se afastar (repulsão) da placa fixa B, arrastando consigo o ponteiro.
  22. 22. Galvanômetro – Ferro Móvel
  23. 23. Galvanômetro – Ferro Móvel• O afastamento da placa móvel C da placa fixa B será maior ou menor, de acordo com o valor da corrente que estiver circulando pela bobina.• Os instrumentos de medida elétrica tipo ferro móvel funcionam tanto em corrente contínua como em corrente alternada.
  24. 24. Galvanômetro – Ferro Móvel

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