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L'instrument le plus couramment utilisé pour mesurer le courant est l'ampèremètre. L'unité SI de mesure du courant électrique étant l'ampère, l'instrument utilisé pour la mesure du courant est appelé ampèremètre.
Il existe deux types de courant électrique: courant continu (DC) et courant alternatif (AC). Le courant continu dans un sens, alors que le courant alternatif change de sens à intervalles réguliers.
Fonction ampèremètre
Les ampèremètres permettent de mesurer le courant électrique en mesurant le courant à travers un ensemble de bobines à très faible résistance et réactance inductive. Cela permet une impédance très basse, la force qui s'oppose au courant électrique, qui permet à l'ampèremètre de mesurer avec précision le courant dans un circuit sans interférence ni changement dû à l'ampèremètre lui-même.
Dans les ampèremètres à bobine mobile, le mouvement résulte des aimants fixes qui sont réglés pour s'opposer au courant. Le mouvement fait ensuite tourner une armature centrale fixée à un cadran indicateur. Ce cadran est réglé au-dessus d’une échelle graduée qui indique à l’opérateur combien de courant circule dans un circuit fermé.
Vous devez connecter un ampèremètre en série lorsque vous mesurez le courant d'un circuit. La faible impédance des ampèremètres signifie qu'il ne perdra pas beaucoup de puissance. Si l'ampèremètre était connecté en parallèle, le trajet pourrait être court-circuité, de sorte que tout le courant circulerait dans l'ampèremètre au lieu du circuit.
La condition fondamentale de tout instrument de mesure est de ne pas modifier la quantité physique à mesurer. Par exemple, un ampèremètre ne devrait pas changer le courant d'origine. Mais ce n'est pas possible dans la pratique. Dans un circuit électrique, le courant initial est je1 = E / R avant de connecter l'ampèremètre. Supposons que la résistance interne de la cellule est nulle.
Ampèremètre vs. Galvanomètres
Les galvanomètres détectent la force et la direction de courants minuscules dans des circuits. Un pointeur attaché à la bobine se déplace sur une échelle. La balance est ensuite calibrée pour lire le courant en ampères.
Les galvanomètres nécessitent un champ magnétique tandis que les ampèremètres peuvent fonctionner sans. Un galvanomètre est beaucoup plus précis qu'un ampèremètre, mais il n'est pas aussi précis. Cela signifie que les galvanomètres peuvent être très sensibles aux faibles variations de courant, mais que ce courant peut toujours être très éloigné de la valeur réelle.
Les galvanomètres ne peuvent mesurer que le courant continu, car ils nécessitent la force du courant électrique dans un champ magnétique, tandis que les ampèremètres peuvent mesurer à la fois le courant continu et le courant alternatif. Les ampèremètres à courant continu utilisent le principe de la bobine mobile tandis que les ampèremètres à courant alternatif mesurent les changements de la façon dont un morceau de fer se déplace en présence de la force électromagnétique d'un fil à enroulement fixe.
Résistance Shunt
En connectant un galvanomètre en parallèle à une très petite résistance de shunt, le courant peut être redirigé à travers le shunt et seul un très petit courant passera à travers le galvanomètre. De cette façon, un galvanomètre peut être adapté pour mesurer des courants plus importants qu’il ne pourrait le faire autrement. Le shunt protège le galvanomètre des dommages en offrant un chemin alternatif au flux de courant.
Soit G la résistance du galvanomètre et jeg être le courant maximum qui peut être passé à travers elle pour la déviation à pleine échelle. Si I est le courant à mesurer, alors seulement une partie jeg devrait passer par G pour une déviation totale et le reste (Je - jeg) devrait passer à travers le shunt.
La valeur appropriée de la résistance de shunt S est calculé en considérant g et S en parallèle.
Donc, S = (IgG) / (I - Ig)
Cette équation donne la valeur de la résistance de shunt.
La résistance effective de l'ampèremètre est donnée comme suit: Reff = -1= (GS) / (G + S)