Disculpas por esta simple pregunta, pero estoy teniendo problemas para comprender el concepto de cómo funciona un amperímetro.
Tomando el siguiente circuito como ejemplo:
Cuando el interruptor está cerrado, la corriente fluye a través del circuito, es decir, hay una diferencia de potencial entre los dos extremos del circuito, por lo que los electrones fluyen desde el terminal negativo al positivo.
El amperímetro registra la corriente que fluye a través de la resistencia variable.
Mi pregunta es: ¿Cómo puede el amperímetro saber cuánta corriente fluye por la resistencia? ¿Ya que está «detrás» de la resistencia?
Y también: ¿Por qué y cómo limita una resistencia la corriente que fluye a través de todo el circuito? ¿No limita solo la corriente que fluye más allá y después de la resistencia?
Responder
Dos preguntas:
Cómo ¿Puede el amperímetro decir cuánta corriente fluye por la resistencia? ¿Ya que está «detrás» de la resistencia?
Existen al menos varios medios de que la corriente puede ser medido utilizando diferentes tecnologías. Los primeros amperímetros usaban tecnología galvanométrica donde una bobina en el galvanómetro se convierte en parte de la ruta de la corriente. La bobina genera un campo magnético y el campo magnético desvía mecánicamente de forma angular un imán permanente unido a un puntero de dial. Pero en la tecnología actual podemos sentir el campo magnético usando sensores Hall o más a menudo usamos una resistencia de derivación (resistencia de baja resistencia) que no impide mucho la corriente, pero permite una caída de voltaje suficiente para determinar la corriente usando la Ley de Ohm.
¿Por qué y cómo un resistor limita la corriente que fluye a través de todo el circuito? ¿No limita solo la corriente que fluye más allá y después del resistor?
En primer lugar, las resistencias «limitan» la corriente convirtiendo la energía eléctrica que fluye a través de la resistencia en energía térmica. En segundo lugar, la corriente que fluye hacia una resistencia es igual a la corriente que sale de la resistencia. Aunque hay una caída de voltaje en la resistencia, no hay «caída de corriente». Al dejar caer el voltaje a través de la resistencia limitadora en el circuito, reduce la caída de voltaje en el resto del circuito, por lo que la corriente con la resistencia limitadora de corriente en su lugar es menor a través de todo el circuito que si no tuviera la resistencia allí. Otra forma de pensarlo es que al agregar la resistencia en serie con el circuito existente, ha aumentado la impedancia total del circuito y, según la ley de Ohm, reducido el flujo de corriente. $$ I_ {inicial} = \ frac {V} {R_ {circ}} $$ $$ I_ {después} = \ frac {V} {R_ {circ} + R_ {limitador}} $$
Respuesta
¿Por qué y cómo un resistor limita la corriente que fluye a través de todo el circuito? ¿No limita solo la corriente que fluye más allá y después de la resistencia?
Primero, este es un circuito de CC (ignorando el interruptor) que es decir que los voltajes y corrientes del circuito son constantes con el tiempo.
Dado que ese es el caso, por conservación de la carga eléctrica, la corriente a través del amperímetro y la resistencia son idénticas para, si ese no fuera el caso, la carga eléctrica se acumularía necesariamente en algún lugar entre ellos o dentro de ellos y, por lo tanto, los voltajes y la corriente no serían constantes en el tiempo.
En realidad, La ley actual de Kirchhoff (KCL) es solo una aproximación que es exacta en el límite de baja frecuencia. Para frecuencias lo suficientemente altas como para que la extensión física de los elementos del circuito sea significativa en comparación con la longitud de onda de las ondas EM a tales frecuencias, las leyes de circuito «ordinarias» como KCL no se cumplen.
Respuesta
¿Cómo funciona un amperímetro en un circuito?
El amperímetro más básico se ilustra en la imagen adjunta. Es simplemente un cable insertado en un circuito eléctrico con sus terminales + y – (como una resistencia) y debajo del cable hay una aguja de brújula que gira con un ángulo que depende de la intensidad de la corriente eléctrica, $ I $, a través del cable. .
