Medição de Tensão – Como Medir a Tensão
O que é Tensão?
Na física, a tensão é a diferença no potencial elétrico entre dois pontos. Denotada por V, a tensão é definida como a quantidade de energia de trabalho necessária para mover uma unidade de carga elétrica de um ponto de referência (a) para um ponto específico (b) em um campo elétrico. A fórmula é ΔV = Va – Vb. Embora o conceito de potencial elétrico seja útil para compreender fenômenos elétricos, apenas diferenças na energia potencial são mensuráveis.
Como Medir a Tensão?
Essas diferenças na energia potencial são medidas com um voltímetro. Geralmente, um potencial de referência comum, como o aterramento do sistema, é usado como um dos pontos. A tensão pode representar uma fonte de energia ou a perda, dissipação ou armazenamento de energia.
Voltímetro
Voltímetros são instrumentos usados para medir a diferença de potencial elétrico entre dois pontos em um circuito elétrico. Para encontrar a diferença de potencial entre dois pontos no circuito, os terminais do voltímetro são conectados entre esses pontos sem romper ou cortar o fio. Voltímetros são conectados em paralelo. Eles são fabricados em uma ampla gama de estilos, alguns alimentados separadamente (por exemplo, por uma bateria), e outros alimentados pela própria fonte de tensão medida. Sua funcionalidade é geralmente incorporada em multímetros modernos.
Ideal x Real
Um voltímetro ideal teria resistência infinita, de modo que sua conexão entre dois pontos em um circuito não alteraria nenhuma das correntes. Voltímetros reais sempre têm resistência finita, mas um voltímetro deve ter resistência suficientemente alta para que sua conexão a um circuito não altere significativamente as outras correntes. Voltímetros capazes de medir uma diferença de potencial de 1 μV são comuns, e sensibilidades até 10-12 podem ser alcançadas. Medidores digitais podem ser feitos com alta precisão, tipicamente melhor do que 1%. Instrumentos de teste especialmente calibrados têm precisões maiores.
Símbolo do Voltímetro
Em diagramas de circuito, um voltímetro é representado pela letra V em um círculo, com duas linhas emergindo representando os dois pontos de medição.
Voltímetro e Analogia Hidráulica
A analogia hidráulica, ou analogia elétrico-fluido, é uma analogia amplamente utilizada entre hidráulica e eletricidade, sendo uma ferramenta útil para ensino e para aqueles que lutam para entender como os circuitos funcionam. Ela também pode ser aplicada a problemas de transferência de calor. Já que a corrente elétrica é invisível e os processos em jogo na eletrônica são frequentemente difíceis de demonstrar, os vários componentes eletrônicos são representados por equivalentes hidráulicos. A relação entre tensão e corrente é definida (em dispositivos ôhmicos como resistores) pela Lei de Ohm. A Lei de Ohm é análoga à equação de Hagen-Poiseuille, pois ambas são modelos lineares relacionando fluxo e potencial em seus respectivos sistemas. A eletricidade (assim como o calor) foi originalmente entendida como um tipo de fluido, e os nomes de certas quantidades elétricas (como corrente) são derivados de equivalentes hidráulicos. A tensão é como a diferença de pressão que empurra a água através da mangueira.
Tipos de Voltímetros
Os diferentes tipos de voltímetros são determinados pelo princípio de construção e tipos de medição, que incluem:
- Voltímetro de Bobina Móvel com Ímã Permanente – PMMC
- Voltímetro de Ferro Móvel
- Voltímetro Digital – DVM
- Eletrômetro
- Voltímetro de Tipo Retificador
- Voltímetro de Tipo Indução
- Voltímetro de Tipo Eletrostático
