O que é um Instrumento de Ferro Móvel?

O que é um Instrumento de Ferro Móvel?

Definição de Instrumento de Ferro Móvel

Um instrumento de ferro móvel é um tipo de dispositivo de medição que utiliza as propriedades magnéticas do ferro para medir grandezas elétricas.

Tipos de Instrumentos de Ferro Móvel

Existem dois tipos principais, atração e repulsão, que funcionam com base nas interações magnéticas de peças de ferro com um campo magnético.

Construção do Instrumento de Ferro Móvel

A construção básica do instrumento de ferro móvel do tipo atração é ilustrada abaixo.

Um disco fino de ferro macio é montado excentricamente na frente de uma bobina. Este ferro tende a se mover para dentro, ou seja, de um campo magnético mais fraco para um mais forte, quando a corrente flui através da bobina. Os instrumentos de ferro móvel de atração mais antigos usavam controle por gravidade, mas as versões modernas agora usam controle por mola. O ajuste do peso de equilíbrio alcança a deflexão nula do ponteiro.

O amortecimento nesses instrumentos é alcançado através da fricção do ar, geralmente usando um pistão móvel dentro de uma seringa de ar, como ilustrado na figura.

Teoria do Instrumento de Ferro Móvel do Tipo Atração

Suponha que, quando não há corrente na bobina, o ponteiro está em zero, o ângulo formado pelo eixo do disco de ferro com a linha perpendicular ao campo é φ. Agora, devido à corrente I e à força magnética correspondente, a peça de ferro é desviada para um ângulo θ. Neste caso, o componente de H na direção do eixo do disco de ferro desviado é Hcos{90 – (θ + φ) ou Hsin (θ + φ). Portanto, a força F atuando no disco em direção à bobina é proporcional a H2sin(θ + φ), logo, a força também é proporcional a I2sin(θ + φ) para permeabilidade constante. Se esta força atuar no disco a uma distância l do pivô, então o torque de deflexão,

Como l é constante.

Onde, k é constante.

Agora, como o instrumento é controlado por gravidade, o torque de controle será

Onde, k’ é constante.

Em estado estacionário,

Onde, K é constante.