Principios de Medición Eléctrica y Fenómenos Electromagnéticos: Instrumentación y Bobinas
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Métodos de Medición de Resistencia Eléctrica
1. Puente de Hilo
Es una variante del puente de Wheatstone, de igual funcionamiento, en el que dos resistencias se sustituyen por un hilo resistivo, cuyo valor de resistencia varía al desplazar un contacto según el esquema. Cuando el puente está en equilibrio y el amperímetro marca 0, la resistencia desconocida (Rx) se determina mediante la relación de las resistencias conocidas.
2. Puente de Thomson
Se emplea para medir resistencias muy bajas, inferiores a 1 Ω (Ohm).
3. Ohmímetro Amperimétrico
Método de medición indirecto empleado en los aparatos indicadores o testers. Mide resistencias elevadas.
Se denomina amperimétrico, ya que el valor de la resistencia se obtiene midiendo la intensidad de corriente.
Está formado por una fuente de potencia de C.C. (Corriente Continua) o pila. La resistencia a medir (Rx) se conecta en serie con el aparato de medición que determina el valor de R mediante la Ley de Ohm.
4. Ohmímetro de Bobinas Cruzadas o Megóhmetro
Mide resistencias de aislamiento muy elevadas en instalaciones y máquinas.
En un material aislante existe una corriente de fuga de valor Ra = V/Ifuga, debido a que el aislante perfecto no existe.
El valor de la resistencia de aislamiento nos indica el buen estado y funcionamiento de la instalación.
Está formado por un generador y el órgano de medición donde existe un campo magnético producido por un imán permanente, en cuyo interior hay dos bobinas móviles; una de ellas se conecta en serie con la resistencia de aislamiento a medir.
Funcionamiento: El generador produce la tensión de medición. Al ser recorridas las bobinas móviles por la corriente de fuga, se produce un campo magnético, orientándose por la acción entre imanes e indicando la medida.
Magnetismo y Electromagnetismo
1. Electromagnetismo
El electromagnetismo estudia la relación que existe entre la electricidad y el magnetismo.
El campo magnético es creado por la corriente eléctrica.
Al pasar la corriente eléctrica por conductores y bobinas, se produce un campo magnético que aumenta al colocar un núcleo de hierro en el interior de una bobina (electroimán).
2. Campo Magnético Creado por Corriente
a) Conductor Rectilíneo Recorrido por I
Al circular la corriente por un conductor, se crea un campo magnético cuyas líneas de fuerza son concéntricas al conductor y su sentido está dado por la regla de Maxwell o del sacacorchos.
b) Espira Recorrida por I
Aplicando lo anterior a cada trozo de la espira, se origina un imán plano cuya polaridad viene dada por la regla Norte-Sur.
c) Bobina o Solenoide
Una bobina recorrida por una corriente es un conjunto de vueltas con eje común. Se comporta como un imán, cuya polaridad se determina por la regla del sacacorchos; las líneas de fuerza son cerradas, salen por el polo norte y entran por el polo sur.
3. Función de la Bobina: Clases y Aplicaciones
Las bobinas son dispositivos que almacenan energía magnética, comportándose en el circuito de forma similar al volante de inercia en mecánica, ya que se oponen a las variaciones de corriente.
Clasificación de las Bobinas:
- Según su forma: Cilíndricas, tóricas, etc.
- Según el núcleo: Con núcleo magnético o sin núcleo.
Empleo o Aplicaciones de la Bobina:
- Bobinado o devanado
- Aparatos de medición y protección
El circuito magnético se construye de material ferromagnético de chapa en C.A. (Corriente Alterna) para reducir las pérdidas por Foucault. Es cerrado y permite aumentar el campo magnético producido, circulando las líneas de fuerza por ese circuito.