Medición Eléctrica de Precisión: Puente de Hilo, Pinza Amperimétrica y Transformadores de Intensidad

Medición de Precisión con el Puente de Hilo

El puente de hilo es un instrumento de gran precisión que puede operar en corriente continua o corriente alterna y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de corriente alterna en los que existen otros elementos como impedancias inductivas y capacitivas.

El puente de hilo y cursor, slide-wire bridge, es un puente de Wheatstone simplificado en el que la relación de resistencias se determina por la posición de un cursor sobre un hilo de resistencia. Dos de las resistencias han sido sustituidas por un hilo conductor tenso de sección constante.

Al apoyar el cursor conectado al amperímetro, el alambre queda dividido en dos resistencias de valor R₁ = ρ l₁ / s y R₂ = ρ l₂ / s, donde ρ es la resistividad del alambre, s su sección transversal y L la longitud total del alambre; l₂ = L - l₁. Se dice que el puente está equilibrado cuando la diferencia de potencial entre los puntos B y D es nula. En este momento no circulará corriente por el galvanómetro intercalado entre estos.

Instrumentos de Medida de Corriente: Pinza Amperimétrica y Transformadores de Laboratorio

La Pinza Amperimétrica: Principio y Funcionamiento

La pinza amperimétrica es una aplicación práctica de los transformadores de medida de intensidad. El primero lo constituye el conductor, que es por donde circula la corriente que queremos medir; el núcleo o circuito magnético está constituido por dos brazos o mandíbulas construidas con chapas laminadas de acero al silicio. Ocurre entonces que la corriente que circula por el conductor genera alrededor de este un campo magnético variable. Este flujo magnético es conducido por el circuito magnético y, al pasar por el arrollamiento secundario, induce en él una fuerza electromotriz (FEM) que hace circular una corriente a través de un puente rectificador y luego pasa por el amperímetro. El instrumento, además, trae una serie de resistencias adicionales (Rᵢ, Rz…Rₙ) que, conectadas oportunamente, permiten variar el alcance del instrumento.

Transformadores de Intensidad para Laboratorio: Versatilidad y Alcance

En los transformadores de intensidad de clase 0,2 y de pequeñas dimensiones, en general, tienen la forma de la figura anterior. Poseen dos bornes secundarios donde se conecta el o los instrumentos de medición. Además, poseen varios bornes primarios para permitir diferentes alcances de medición; esto se logra introduciendo mayor o menor número de vueltas en el arrollamiento primario. Tenemos entonces que, conectando la línea a medir entre K y L₁, tendremos un alcance de 10 A. Si conectamos entre K y L₂, podremos medir hasta 25 A, y si conectamos entre K y L₃, podremos llegar a medir 50 A. Si deseamos medir corrientes mayores, debemos pasar el conductor a medir a través del orificio que posee en la parte media este transformador, ya que, a medida que disminuye el número de vueltas en el primario, podemos hacer circular una mayor intensidad por la línea a medir. De esta manera, podemos medir intensidades de 100 A, 200 A, hasta 400 A.