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Amperímetro de Fio Quente (ART1516)

Os primeiros instrumentos de medida de corrente utilizavam o princípio que descrevemos neste artigo. O projeto é didático e experimental, servindo para demonstrações em feiras de ciências ou exposições. Simples de montar, ele utiliza pouquíssimo material.

A ideia de se medir a intensidade de uma corrente pelo campo magnético que ela cria vem de Oersted, que descobriu o efeito magnético da corrente elétrica.

No entanto, na mesma época, outros processos foram descobertos com a finalidade de se medir a intensidade de uma corrente e um deles foi o utilizado no amperímetro de fio quente.

O princípio é simples: quando uma corrente passa por um fio que apresente certa resistência, ela o aquece e com isso ele dilata, tendo seu comprimento aumentado.

Se o fio estiver tracionado por uma mola, conforme mostra a figura 1, este fio será puxado tanto mais quanto maior for seu aquecimento e portanto sua dilatação.

 

   Figura 1 –O princípio de funcionamento
Figura 1 –O princípio de funcionamento

 

Se fixarmos a este fio um sistema formado por um cilindro e que movimenta uma agulha e a agulha colocada numa escala, teremos um efeito interessante.

Quanto maior for a intensidade da corrente, maior será a dilatação e com isso maior o movimento do cilindro e o deslocamento da mola sobre a escala.

O deslocamento será proporcional à intensidade da corrente possibilitando a medida de sua intensidade.

A sensibilidade deste tipo de instrumento dependerá basicamente da capacidade de dilatação do fio e do modo como sensoriamos sua dilatação.

Podemos fazer tudo isso usando como “fio quente” um pedaço de fio fino de nicromo obtido, por exemplo, de um resistor de fio ou de um secador de cabelos quebrado.

A escala, por outro lado, pode ser realizada com base na corrente de alguns eletrodomésticos comuns.

 

Montagem

Na figura 2 temos a idéia básica da montagem.

 

   Figura 2 – A montagem
Figura 2 – A montagem

 

Numa base de madeira de aproximadamente 20 x 20 cm fixaremos todos os elementos do medidor.

Dois bornes comuns ou mesmo pregos servem de apoio para o fio de nicromo que deve ser aquecido quando percorrido por uma corrente.

Na sua parte média prendemos um araminho que vai, através de um fio fino (linha) a um tubinho onde damos três voltas e o prendemos a um parafuso através de uma mola.

O tubinho deve ser preso por um prego fino de modo que ele gire livremente.

Nesse tubinho estará preso o ponteiro que corre sobre uma escala.

Para testar, ligue o aparelho em série com uma lâmpada incandescente comum de 5 a 100 W, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 – Testando o amperímetro
Figura 3 – Testando o amperímetro

 

Teste inicialmente com uma lâmpada menor, de modo a verificar a sensibilidade do medidor.

Se notar o aquecimento excessivo do fio, não o utilize com cargas maiores do que aquela em que isso ocorre.

O fio pode queimar com uma carga maior.

A corrente desta carga determinará o valor máximo que o instrumento pode medir.

Dependendo da resistência do fio ele também funcionará alimentação de baixa tensão, obtida de pilhas, por exemplo.

Se quiser, pode calibrar a escala com valores de potência, transformando assim o indicador num wattímetro.

 

 

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