Text Material Preview
25 FÍ SI CA II nômetro, modificando-o de maneira que ele apresente as características desejáveis do instrumento de medida. O galvanômetro, assim denomina- do em homenagem a Luigi Galvani, é essencialmente um indicador de corrente elétrica, não tendo em geral a função de medir sua intensidade, podendo, entretanto, fazê-lo, se for devidamente graduado. Galvanômetro O princípio de funcionamento de um galvanômetro baseia-se na força magnética que age sobre um condutor percorrido por corrente elétrica, quando esse condutor está imerso em um campo magnético. Esse efeito será oportunamente estudado com detalhes no eletromagnetismo. Por hora, basta sabermos que a força magnética, agindo sobre o condutor percorrido por corrente elétrica, origina um binário que atua sobre a espira e provoca a deflexão de um ponteiro sobre uma escala previamente calibrada. O máximo valor da intensidade de corrente que pode atraves- sar o galvanômetro, sem danificá-lo, é denominado corrente de fundo de escala e será representado por iG. Do ponto de vista da eletrodinâmica, um galvanômetro comporta-se como um resistor com resistência interna RG. A figura abaixo indica a maneira esquemática de representação de um galvanômetro em um circuito elétrico. G RG Amperímetro real O instrumento que se destina a medir intensidades de correntes elétricas, como já sabemos, é o amperímetro. O amperímetro ideal, que temos utilizado até então, tem resistência interna nula. Entretanto, um bom amperímetro — com pequena resistência elétrica interna — pode ser fabri- cado a partir de um galvanômetro modificado. Um galvanômetro pode medir apenas correntes de intensidades muito pequenas, caso contrário a corrente pode danificar o fino arame de suas espiras. Quando correntes de grandes intensidades devem ser medidas, uma resistência shunt (palavra da língua inglesa que significa “desvio”) é associada em paralelo ao galvanômetro. A resistência shunt deve ser de pequeno valor para que a maior parte da corrente seja desviada para passar através dela. G iG RG iS = A Rs i = iG + iS, onde iS = G G S i R R G G G S Rlogo, i i i R = + ⋅ ∴ G G S Ri i 1 R ∴ = ⋅ + G RG Ch RS R’S R”S Voltímetro real Num galvanômetro, a deflexão do ponteiro sobre a escala graduada é proporcional à intensidade de corrente que o atravessa e esta é proporcional à ddp entre seus terminais. Portanto, podemos concluir que a deflexão do ponteiro também é proporcional à ddp suportada pelo galvanômetro. Sendo assim, podemos nos valer de um galvanômetro para medir pequenas diferenças de potencial. Para medir grandes dife- renças de potencial precisamos de um bom voltímetro. O voltímetro, bastante utilizado por nós até este ponto, é, como sabemos, um aparelho que se destina a medir diferenças de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico. Até agora temos utilizado apenas o voltímetro ideal, aquele que apresenta uma resistência interna infinita. Contudo, um voltímetro de boa qualidade — com grande resis- tência interna —também pode ser construído a partir de um galvanômetro modificado, bastando para isso associar em série com o galvanômetro um resistor denominado multiplicador. O resistor multiplicador deve ter resistência elétrica bastante elevada para aumentar a resistência elétrica do instrumento e ainda suportar uma grande diferença de potencial. G U UM UG RM RG = V U M M G G G G G R RU U U U U 1 R R = + ⋅ ⇒ = ⋅ + Ch RM R’M R”M G RG Ohmímetro real O valor da resistência elétrica de um resistor pode ser deter- minado, basicamente, através de um dos três processos: da lei de Ohm, do ohmímetro e da ponte de Wheatstone. Primeiro processo: a partir da aplicação da lei de Ohm Nesse processo de determinação do valor de uma resistência elétrica, os valores da intensidade de corrente elétrica que atravessa o resistor e da ddp entre seus terminais são obtidos diretamente a partir da indicação de um amperímetro e de um voltímetro, ambos de boa qualidade. A V UV iA Rx Aplicando-se a Lei de Ohm temos: V X A UR i = Prof. Sérgio Torres Caderno - 01 - Com Resoluções das Questões Física 15/05/2010 76/160