Conozcamos los Instrumentos Básicos de Medición Eléctrica

Para la satisfactoria comprensión de la física, es necesario llevar a cabo el proceso de experimentación, en ocasiones se puede hacer de manera demostrativo sin involucrar cálculos matemáticos, pero lo ideal es que vaya acompañado del proceso de medición, es por ello que el día de hoy me pareció propicio conocer un poco sobre los principales instrumentos de medición eléctrica.

Si recordamos algunas de las publicaciones anteriores relacionadas a la electricidad, sabremos que los términos como diferencia de potencial, corriente y resistencia son usuales en la electricidad; pero ¿Cómo medimos estas magnitudes? Existen diversos dispositivos diseñados con dicha finalidad, tales como, tableros de carros, cargadores de baterías y otros artefactos de bajo costo, todos ellos haciendo uso de un galvanómetro de d`Arsonval el cual se le conoce comúnmente como medidor. Un galvanómetro es un instrumento constituido por una bobina de pivote, con un alambre fino, el cual esta colocado en un campo magnético de un imán permanente. Acoplado a la bobina se encuentra un resorte, que es parecido al espiral del volante de un reloj.

Resulta que cuando se encuentra en una posición de equilibrio, es decir, sin corriente en la bobina, el indicador se encuentra en cero; pero cuando existe corriente en la bobina, el campo magnético ejerce sobre la bobina un momento de torsión que es proporcional a la corriente. Cabe destacar, que cuando la bobina gira, el resorte ejerce un momento de torsión de recuperación que es proporcional al desplazamiento angular.

Es por ello, que la desviación angular que presenta la bobina más el indicador son directamente proporcional a la corriente de la bobina, y gracias a esto se puede calibrar el instrumento para medir la corriente. La desviación máxima, que típicamente es de 90º mas o menos, lo que se conoce como desviación de escala completa, y sus características eléctricas fundamentales para un medidor de corriente es la Iee necesaria para una desviación de escala completa y la resistencia Re de la bobina. Finalmente, la desviación del medidor es proporcional a la corriente en la bobina. Si la bobina obedece la Ley de Ohm, entonces la corriente será proporcional a la diferencia de potencial entre los bornes de la bobina, y la desviación también será proporcional a dicha diferencia de potencial.

Otro instrumento básico en la medición de la electricidad, se encuentra el Amperímetro el cual es un dispositivo encargado de medir la corriente que atraviesa por él. Un amperímetro que se considera ideal o perfecto, es aquel donde su resistencia es cero, por lo que su inclusión en la rama de un circuito no influye en la corriente que transcurre dentro de esa rama. Pero los amperímetros verdaderos siempre presentan una resistencia finita, pero en todos los casos se desea que la resistencia sea poca, lo más que se pueda.

Es importante resaltar, que cualquier medidor se puede adaptar para qué mida corrientes mayores a su escala para ello basta con conectar un resistor en paralelo con el instrumento, esto con la finalidad de que una parte de la corriente se desvíe de la bobina del medidor. Ese resistor que se conecta en paralelo recibe el nombre de resistor de derivación o simplemente derivación.

Por último tenemos el Voltímetro, este se trata de un medidor básico que también sirve para medir la diferencia de potencial o voltaje. Un voltímetro siempre mide la diferencia de potencial entre dos puntos, es por tal motivo que sus bornes deben estar conectados entre los puntos donde se desea medir esta magnitud. Un voltímetro ideal o perfecto es aquel donde la resistencia es infinita, lo que conlleva a que cuando se conecte entre los dos puntos no se alteraría la corriente del circuito. Pero la característica global de estos instrumentos es que presentan una resistencia finita, pero dicha resistencia debe ser lo suficientemente grande que cuando se conecte el voltímetro a un circuito no altere las otras corrientes en un grado apreciable.

Sánchez, E. (2005). Física. Caracas: Ediciones CO-BO.

Zemansky, S. (2009). Física Universitaria Volumen II. México: Pearson Educación.