Se um miliamperímetro tiver uma resistência de 100 Ω e fundo de escala de 1 mA, verificamos que, ao aplicar 100 mV neste instrumento, a corrente circulante será de 1 mA e a agulha irá até o fundo da escala.
Em outras palavras, um miliamperímetro de 0-1 mA com 100 Ω funciona como um voltímetro de 0 - 100 mV. Se quisermos medir tensões maiores usando o mesmo instrumento, isso também é possível, como no caso das correntes, mas teremos de agregar uma resistência multiplicadora, conforme mostra a figura 1.
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É fácil perceber que se quisermos ampliar a escala de nosso instrumento para medir 1 V de fundo de escala, basta levar em conta que 1 mA vão circular com 1 V aplicados se a resistência for 1 000 Ω.
R = V/I = 1/0,001 = 1 000 Ω
Assim, ligando em série com o instrumento de 1 mA/100 Ω, uma resistência de 900 Ω (o que dará um total de 1 000 Ω) teremos transformado nosso amperímetro de 0 - 1 mA em um voltímetro de 0 - 1 V, conforme mostra a figura 2.
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Para calcular de forma precisa o valor da resistência multiplicadora também podemos fazer uso de uma fórmula:
Rm = V/Ii - Ri
Onde:
Rm é o valor da resistência multiplicadora em Ω
V é a tensão de fundo de escala do instrumento (tensão que desejamos medir) em volts
Ii é a corrente de fundo de escala do instrumento em ampères
Ri é a resistência do instrumento em Ω
Observe que, para aplicar qualquer uma das duas fórmulas, precisamos conhecer a resistência interna do instrumento. Isso é simples: basta medir com um multímetro comum, conforme mostra a figura 3.
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Exemplo de cálculo:
Desejamos usar um miliamperímetro de 0-1 mA e resistência interna 50 Ω para medir tensões até 10 V. Qual deve ser o valor da resistência multiplicadora?
Temos:
V = 10 V
I = 0,001 A (1 mA)
Ri = 50 Ω
Rm = ?
Rm = 10/0,001 - 50
Rm = 10 000 - 50
Rm = 9 950 Ω
a prática, o que se faz normalmente é ligar em série com o instrumento um trimpot de ajuste e um resistor, como mostrado na figura 4, para permitir que o fundo de escala seja obtido com mais precisão.
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Assim, numa fonte de alimentação, desejando ter um instrumento para indicar sua tensão de saída, basta ligar um miliamperímetro (ou um microamperímetro) num circuito como o mostrado na figura 4 e com base num multímetro ajustar o trimpot para obter indicações iguais.
Vamos dar um exemplo de como fazer isso:
Montamos uma fonte de 0-12 V e desejamos usar um miliamperímetro 0-1 mA para indicar tensões numa nova escala de 0 - 15 V, conforme mostra a figura 5.
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Podemos então abrir o painel do instrumento e desenhar ou marcar a nova escala com uma caneta preta, conforme mostra a mesma figura.
Medindo a resistência do instrumento, verificamos que ela é de 50 Ω. Aplicando a fórmula de cálculo da resistência multiplicadora, verificamos que a resistência para o circuito medir 0 -15 V será de 14 950 Ω.
O que fazemos então é ligar em série com o circuito um resistor de 10 k Ω e um trimpot de 10 k Ω. Com o trimpot no mínimo a resistência do circuito multiplicador será de 10 k Ω e no máximo de 20 k Ω. Será fácil então ajustar o trimpot para que a resistência multiplicadora total fique num ponto intermediário de 14 950 Ω.
Basta então ligar a fonte e com um multímetro comum na escala de tensões ligada na saída, conforme mostra a figura 6, ajustar o trimpot para que o seu instrumento indique a mesma tensão.
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Ver também:
* Voltímetro
* Galvanômetro
* Multímetro