Efeito de Carga do Voltímetro

UEA/Escola Superior de Tecnologia

Laboratório de Circuitos Elétricos I

EFEITO DE CARGA DO VOLTÍMETRO

Um voltímetro é essencialmente um medidor em série com uma resistência limitadora de corrente R m m, deliberadamente, muito grande (teoricamente infinita), para minimizar a corrente absorvida do circuito (Fig. 1).

Fig. 1 – Modelo de um Voltímetro

Quando um voltímetro é colocado nos dois terminais para fornecer a leitura de tensão, o circuito é afetado da mesma forma que seria se houvesse uma resistência nos dois terminais. A Fig. 2 mostra esse efeito.

Fig. 2 – Leitura de tensão

Se a resistência do voltímetro estiver muito elevada em comparação com a resistência na qual a tensão será medida, o medidor indicará basicamente a mesma tensão encontrada antes de o instrumento ser conectado.

Prof. Júlio Feitoza Pereira_________________________________________________________ 1



Por outro lado, se o medidor tiver uma resistência interna com um valor próximo ao da resistência medida, inadvertidamente afetará o circuito a ser medido. Esse efeito é chamado carga do medidor . Todos os instrumentos independentemente do tipo, carregarão o circuito até certo ponto. Para qualquer medidor o efeito de carga é definido da seguinte maneira:

Em geral, se a resistência for mais que dez vezes superior à resistência onde a tensão é medida, o efeito de carga é considerado desprezível, podendo ser ignorado. O circuito da Fig. 3 não possui corrente, pois os terminais a e b são circuitos abertos. A tensão entre os terminais abertos deve ser V ab = 10 V.

Fig. 3 – Circuito com os terminais em aberto Se inserirmos um voltímetro com a resistência interna de 200 k  entre os terminais, o circuito será fechado, resultando em pouca quantidade de corrente. A Fig. 4 mostra como fica o circuito completo.

Fig. 4 – Circuito com os terminais conectados ao voltímetro Prof. Júlio Feitoza Pereira_________________________________________________________ 2



A leitura indicada no mostrador do instrumento é a tensão que aparece na resistência interna do medidor. Aplicando o divisor de tensão, a voltagem é

Claramente, a leitura indicada é, em essência, igual ao valor previsto de 10 V. Para o circuito da Fig. 4, o voltímetro tem um efeito de carga de

Teoricamente, esse erro de carregamento é indetectável para o circuito dado. Mas isso não seria verdadeiro se tivéssemos um circuito como mostrado na Fig. 5 e usássemos o mesmo voltímetro para efetuar a leitura.

Fig. 5 – Outro circuito com os terminais em aberto

Novamente, se o circuito fosse deixado aberto, esperaríamos V ab = 10 V. Ligando o voltímetro de 200 k entre os terminais, como indicado na Fig. 6, vemos que a tensão detectada entre os terminais a e b não será mais a tensão desejada; em vez disso, tem-se:




Fig. 6 – Circuito anterior (Fig. 5) conectado ao voltímetro

O efeito de carga do medidor nesse circuito é:

Essa situação exemplifica um problema que pode ocorrer quando fazemos medições em circuitos eletrônicos. Todos os instrumentos têm limitações e devemos ficar atentos a elas.

1º Sem/2011


Efeito de Carga do Voltímetro

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