Electrodinamômetro: Um Instrumento Fundamental na Medição Elétrica
O electrodinamômetro é um instrumento eletrodinâmico, um tipo de aparelho de bobina móvel, onde o campo operativo é gerado não por um ímã permanente, mas sim por outra bobina fixa. Este instrumento é essencial no campo da eletrônica e da engenharia elétrica, oferecendo medições precisas de corrente alternada (CA) e frequência de potência.
Funcionamento e Aplicações do Electrodinamômetro
Quando um condutor com corrente é colocado dentro de um campo magnético, ele é submetido a uma força mecânica, causando a deflexão do condutor. Este princípio é a base do funcionamento do electrodinamômetro. Devido a esta característica, os electrodinamômetros são amplamente utilizados como voltímetros e amperímetros de CA em uma variedade de frequências, incluindo as frequências de potência e a parte inferior do espectro de frequência de áudio.
Além disso, esses instrumentos são usados como wattímetros e, com algumas modificações, podem funcionar como medidores de fator de potência e frequencímetros.
Tipos de Voltímetros
Existem diversos tipos de voltímetros, cada um com suas características e aplicações específicas:
Voltímetro de Bobina Móvel com Ímã Permanente (PMMC)
Voltímetro de Ferro Móvel
Voltímetro Digital (DVM)
Electrodinamômetro
Voltímetro de Tipo Retificador
Voltímetro de Indução
Voltímetro Eletrostático
Simbologia do Voltímetro em Diagramas de Circuito
Em diagramas de circuito, um voltímetro é representado pela letra “V” dentro de um círculo, com duas linhas saindo representando os dois pontos de medição.
A Analogia Hidráulica do Voltímetro
A analogia hidráulica, ou analogia elétrico-fluido, é uma ferramenta amplamente utilizada para ensinar e facilitar a compreensão de como os circuitos funcionam. Nessa analogia, os componentes eletrônicos são representados por equivalentes hidráulicos. A relação entre tensão e corrente, definida pela Lei de Ohm em dispositivos ôhmicos, é análoga à equação de Hagen-Poiseuille, relacionando fluxo e potencial em seus respectivos sistemas.
Historicamente, a eletricidade (assim como o calor) era entendida como um tipo de fluido, e os nomes de algumas quantidades elétricas, como corrente, derivam de seus equivalentes hidráulicos. Nesta analogia, a tensão é semelhante à diferença de pressão que empurra a água através de uma mangueira, sendo medida em volts (V). Este modelo pressupõe que a água flua horizontalmente, de modo que a força da gravidade possa ser ignorada. Portanto, o voltímetro é equivalente à medição da diferença de pressão.
Conclusão
O electrodinamômetro desempenha um papel crucial na medição de parâmetros elétricos, especialmente em sistemas de CA. Sua versatilidade e precisão o tornam um instrumento indispensável em várias aplicações de engenharia elétrica e eletrônica. A compreensão de sua operação e a aplicação de analogias, como a hidráulica, são fundamentais para os estudantes e profissionais da área, facilitando a compreensão de conceitos complexos de eletricidade.
