Quando estudamos um dipolo com um amperímetro e um voltímetro, existem dois métodos de conexão possíveis:
o montagem MONTANTE ou montagem LONGA DERIVAÇÃO no qual a tensão é medida através dos terminais do dipolo estudado e do amperímetro; e o montagem JUSANTE ou montagem CURTA DURAÇÃO no qual a tensão é medida nos terminais do dipolo estudado.
Cada montagem tem desvantagens, cuja importância depende do valor do dipolo e das características dos dispositivos de medição.
Analisamos o problema em corrente contínua. O dipolo é um resistor de valor Rx. A resistência do amperímetro é Ra e a do voltímetro é Rv.
Montagem MONTANTE:
Medimos o verdadeiro valor da corrente fluindo na resistência:
ΔI = 0. Por outro lado, o voltímetro mede a diferença de potencial nos terminais do conjunto resistor + amperímetro. Medimos
V = (Rx + Ra).I
A incerteza de medição associada à montagem usada é, portanto,
ΔRx / Rx = Ra.I / V = Ra / Rx.
Montagem JUSANTE:
Medimos o verdadeiro valor de V: ΔV = 0. Mas o amperímetro mede a soma das correntes que fluem no resistor (I) e no voltímetro (i).
i = ΔI = V / Rv. Donc ΔRx / Rx = V / I.Rv = Rx / Rv.
Conclusões práticas:
Para baixa resistência, Rx / Rv é menor que Ra / Rx: usar-se a montagem JUSANTE
Para grandes resistências, o inverso ocorre e a montagem MONTANTE deve ser usada.
Observações:
Para voltímetros analógicos, a corrente consumida é normalmente igual a 100 µA. Para uma classificação de 10 V, a resistência interna é então 100 kΩ.
Para voltímetros digitais, a resistência interna geralmente é independente da classificação. É da ordem de 10MΩ.
Os multímetros digitais costumam ser impraticáveis quando usados como amperímetro porque a resistência interna costuma ser muito importante, especialmente para classificações baixas.
O conhecimento das características dos dispositivos de medição permite eliminar o erro sistemático associado ao tipo de montagem utilizada.
Utilização:
Duas caixas de seleção permitem a seleção do tipo de montagem. Dois outros a escolha entre pequenos e grandes valores da resistência estudada. Um clique no botão [Novo] gera um novo valor para a resistência e diferentes valores para as resistências do voltímetro e amperímetro. Esses valores são exibidos. Assim, é possível determinar o valor exato da resistência eliminando o erro devido à montagem.
Determine também o valor da resistência fazendo o quociente V / I e depois compare com o valor exato.
Portanto, será notado que o uso de uma montagem inadequada pode levar a erros significativos.
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências
por Guilherme Monteiro em Julho de 2021
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