Concetti Chiave
- La misura della corrente si effettua con un amperometro, che deve essere collegato in serie al circuito per garantire la misurazione della stessa corrente.
- La presenza di un amperometro introduce un'errore di misura sistematico, legato alla sua resistenza interna, che può variare la corrente nel circuito in prova.
- Per misurare una tensione si utilizza un voltmetro, che deve essere collegato in parallelo al circuito per rilevare correttamente la tensione.
- L'inserzione di un voltmetro può alterare il funzionamento del circuito, introducendo un errore di misura sistematico dovuto all'autoconsumo dello strumento.
- Un voltmetro ideale dovrebbe avere una resistenza interna infinita e assorbire corrente nulla, minimizzando così l'errore di misura dovuto all'autoconsumo.
Misura della corrente con amperometro
La misura diretta di una corrente viene effettuata mediante uno strumento chiamato amperometro. Esso va collegato in serie al bipolo di cui si vuole misurare la corrente (o, in generale, al circuito in prova), in modo che entrambi siano interessati dalla stessa corrente.
L’inserzione di un amperometro modifica il regime di funzionamento del circuito in prova, in quanto lo strumento presenta una resistenza interna R_i non nulla, dovuta al suo circuito interno, che fa variare la corrente circolante, introducendo un errore di misura, di tipo sistematico, dovuto all’autoconsumo dello strumento. Negli strumenti elettronici, come i multimetri, questa resistenza è molto piccola e i suoi effetti si possono trascurare.
L’errore dovuto all’autoconsumo dello strumento è tanto minore quanto più è piccola la resistenza interna dello strumento rispetto a quella del circuito in prova.
Misura della tensione con voltmetro
La misura diretta di una tensione viene effettuata mediante uno strumento chiamato voltmetro. Esso va collegato in parallelo al bipolo di cui si vuole misurare la tensione (o, in generale, al circuito in prova), in modo che entrambi siano interessati dalla stessa tensione.
Nel campo degli strumenti analogici sono molto diffusi i voltmetri amperometrici, derivati direttamente da amperometri di piccola portata (milli o microamperometri), nei quali la misura della tensione viene effettuata misurando, in realtà, una corrente che, circolando in una resistenza di valore noto, risulta proporzionale alla tensione che l’ha determinata.
Errore di misura nei voltmetri
L’inserzione di un voltmetro modifica il regime di funzionamento del circuito in prova, in quanto lo strumento, per funzionare, deve assorbire dal circuito una corrente I non nulla, che fa variare la corrente circolante, introducendo un errore di misura, di tipo sistematico, dovuto all’autoconsumo dello strumento. Tale errore è tanto minore quanto più è piccola la corrente assorbita e, quindi, quanto più è elevata la resistenza interna del voltmetro; il voltmetro ideale dovrebbe avere resistenza infinita e corrente assorbita nulla.
L’errore dovuto all’autoconsumo dello strumento è tanto minore quanto più è elevata la resistenza interna del voltmetro rispetto a quella del circuito in prova. Spesso la resistenza interna viene data per unità di tensione, in ohm/volt. L’autoconsumo dello strumento dipende dalla tensione misurata; l’autoconsumo massimo si ha con la tensione di fondo scala. Negli strumenti elettronici come i multimetri, la resistenza interna è molto elevata e si possono trascurare i suoi effetti.
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione principale di un amperometro e come deve essere collegato?
- Qual è l'effetto dell'inserzione di un voltmetro nel circuito in prova?
- Come si può minimizzare l'errore di misura negli strumenti di misura come amperometri e voltmetri?
L'amperometro serve a misurare la corrente e deve essere collegato in serie al bipolo o al circuito in prova, affinché entrambi siano interessati dalla stessa corrente.
L'inserzione di un voltmetro modifica il regime di funzionamento del circuito, poiché assorbe una corrente non nulla, introducendo un errore di misura sistematico dovuto all'autoconsumo dello strumento.
L'errore di misura è tanto minore quanto più è piccola la resistenza interna dello strumento rispetto a quella del circuito in prova; per i voltmetri, una resistenza interna elevata è desiderabile per ridurre l'autoconsumo.
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