Derivació de l'amperímetre
Definició:Un derivador d'ampèremetre és un dispositiu que ofereix una via de baixa resistència per al flux de corrent. S'està connectat en paral·lel amb l'ampèremetre. En alguns ampèremetres, el derivador està integrat en l'instrument, mentre que en altres, es connecta externament al circuit. Raó per Connectar el Derivador en Paral·lel amb l'AmpèremetreEls ampèremetres estan dissenyats per mesurar corrents baixes. Quan es tracta de mesurar corrents fortes, es connecta un derivador en paral·lel amb l'ampèremetre.
Degut a la seva via de baixa resistència, una part substancial de la corrent mesurada (la corrent a mesurar, denotada com I) flueix a través del derivador, i només una petita quantitat de corrent passa a través de l'ampèremetre. El derivador s'està connectat en paral·lel amb l'ampèremetre perquè el tall de tensió a través de l'ampèremetre i el derivador romang idèntic. Com a resultat, el moviment de la puntera de l'ampèremetre no queda afectat per la presència del derivador.Càlcul de la Resistència del DerivadorConsiderem un circuit utilitzat per mesurar la corrent I.
En aquest circuit, un ampèremetre i un derivador estan connectats en paral·lel. L'ampèremetre està dissenyat per mesurar una corrent petita, diguem (Im). Si la magnitud de la corrent I que cal mesurar és molt més gran que (Im), passar aquesta gran corrent a través de l'ampèremetre l'endegaria. Per mesurar la corrent I, és necessari un derivador en el circuit. El valor de la resistència del derivador (Rs) es pot calcular utilitzant la següent expressió.
Com que el derivador s'està connectat en paral·lel amb l'ampèremetre, així es produeix el mateix tall de tensió entre ells.
Per tant, l'equació de la resistència del derivador es dona com,
La raó entre la corrent total i la corrent que requereix el moviment de la bobina de l'ampèremetre s'anomena potència multiplicadora del derivador.
La potència multiplicadora es dóna com,
Construcció del Derivador
Les següents són les exigències clau per a un derivador:
Estabilitat de la Resistència: La resistència del derivador ha de mantenir-se constant a lo llarg del temps. Això assegura un rendiment consistent en la desviació precisa de la quantitat adequada de corrent.
Estabilitat Tèrmica: Encara quan una corrent substancial flueixi pel circuit, la temperatura del material del derivador no hauria de experimentar fluctuacions significatives. Mantenir una temperatura estable és crucial, ja que les variacions de temperatura podrien afectar la resistència i, per tant, la funcionalitat del derivador.
Compatibilitat del Coeficient Tèrmic: Tant l'instrument com el derivador han de tenir un coeficient tèrmic baix i idèntic. El coeficient tèrmic descriu la relació entre els canvis en les propietats físiques de l'aparell, com la resistència, i les variacions de temperatura. Amb un coeficient tèrmic baix i ben ajustat, la precisió de la mesura global roman estable en diferents condicions de temperatura.
En la construcció dels derivadors, sovint es fa servir Manganin per als instruments de CC, mentre que Constantan s'utilitza típicament per als instruments de CA. Aquests materials s'han seleccionat degut a les seves favorables propietats elèctriques i tèrmiques, que els permeten complir els requisits estrictes per a la operació del derivador en les seves respectives aplicacions de tipus de corrent.
