Voltímetros e Amperímetros

RKA4JL - Vamos dizer que temos aqui um circuito, e a ele acoplada uma bateria que oferece uma diferença de potencial indicada por V. Temos aqui também os resistores R1, R2 e R3. Naturalmente, há corrente pelo circuito e se você quiser, experimentalmente, medir a ddp entre os terminais de cada resistor, você poderia usar um voltímetro. Um símbolo "V" com uma circunferência em torno é o símbolo utilizado para o voltímetro. Ele se parece com esse aparelho que você vê na foto. Como usar um voltímetro? Para usá-lo, nós conectamos seus terminais, coincidindo com os terminais da parte do circuito entre os pontos que eu quero conhecer a ddp. Estou ligando, então, o voltímetro em paralelo com o circuito. Neste caso, do modo como estou ligando o voltímetro, eu vou medir a ddp entre os terminais deste resistor aqui. Eu também posso usar o voltímetro para verificar se a minha bateria está funcionando bem, bastando ligá-lo aos terminais da bateria e checar se a tensão que aparece na tela é, de fato, a tensão oferecida pela bateria. Por outro lado, se eu quiser medir a corrente que passa pelo circuito ou por uma parte dele, eu vou usar um amperímetro. O amperímetro não deve ser ligado em paralelo com o circuito, e nós explicaremos o porquê um pouco mais adiante. Para conectar um amperímetro, eu preciso cortar ou desconectar o fio onde eu quero medir a corrente e, então, ligar em série o amperímetro. Conectado assim, a corrente vai passar direto pelo amperímetro e poderá ser medida. Observe que não importa o lado do resistor onde eu conecto o amperímetro, a corrente que passa por ele será a mesma. Seu eu conecto antes ou depois do R3, a corrente que passa pelo amperímetro será a mesma corrente que passa por R3. Entretanto, mudar o lugar do amperímetro requer que você desconecte um terminal do resistor, ligue um dos terminais do amperímetro nesse terminal e outro terminal no fio que chegava ao resistor e foi desconectado. Se eu colocar o amperímetro nesta outra posição, eu vou medir a corrente que está passando pela bateria. No caso do voltímetro, não é necessário fazer isso tudo. Você não precisa desconectar o elemento do circuito. Por outro lado, se no amperímetro eu tenho que desconectar o circuito, para ligá-lo eu posso colocá-lo em diferentes lugares para medir a mesma corrente, diferente do voltímetro. De novo, então: o amperímetro sempre ligado em série com o circuito e o voltímetro sempre em paralelo. Mas, agora, vamos lá: por que o amperímetro sempre ligado em série e o voltímetro sempre ligado em paralelo? O amperímetro é sempre ligado em série porque nós queremos medir a mesma corrente que passa por uma certa parte do nosso circuito, de maneira que se eu quero saber qual é a corrente passando por um certo elemento do circuito ela tem de ser a mesma que vai passar em seguida, ou antes, pelo amperímetro. Ele tem que fazer parte do mesmo caminho da corrente. Para garantir que isso aconteça corretamente, os amperímetros são, então, projetados para ter resistência mínima, resistência praticamente nula. Se não fosse assim, se o amperímetro tivesse uma resistência muito grande, ao ser ligado em série com outro componente do circuito, ele alteraria consideravelmente a corrente que passaria por lá e a medida, a leitura que você faria não seria verdadeira. O que aconteceria, então, se eu ligasse o amperímetro em paralelo? Vamos experimentar aqui. Colocando esse amperímetro aqui em paralelo com o R3, a corrente no circuito sai da bateria e, neste trecho, ela pode ir à esquerda, passando por R2 e R1, ou pode continuar em frente que vai encontrar o R3. Entretanto, lembre-se de que o amperímetro tem a resistência muito, muito baixa, praticamente nula, então toda corrente vai preferir ir para o amperímetro. Então, toda corrente passando pelo amperímetro vai proporcionar a queima do aparelho, vai ser uma corrente muito grande para o que ele está projetado para suportar. Justamente prevendo isso, os amperímetros vêm equipados com um fusível e no caso de uma corrente muito grande passar por ele, queima-se o fusível sem queimar o aparelho. Queima-se o fusível antes da corrente muito grande atingir o aparelho, propriamente, e ele estará protegido. E sobre os voltímetros, por que sempre em paralelo? Lembre-se de que usamos o voltímetro para calcular a ddp entre dois pontos do circuito. Se eu ligasse o voltímetro em série com alguma parte do circuito, o que aconteceria? Nós teríamos os dois terminais do voltímetro ligados no mesmo ponto, porque a resistência elétrica do fio no circuito pequeno é desprezível. Isso significa que ele iria medir sempre uma ddp de zero volt. Ao ligar em paralelo os terminais do voltímetro com os terminais do resistor, por exemplo, nós conseguimos saber qual é a ddp, a queda de tensão (também podemos dizer assim), entre aqueles dois pontos do circuito. Assim, nós podemos fazer de várias maneiras e medir a diferença de potencial entre dois pontos do circuito, como desta maneira aqui. E é por esse motivo, por estarmos procurando sempre a diferença de potencial entre os dois pontos distintos do circuito, é que nós ligamos o voltímetro em paralelo. A resistência elétrica dos voltímetros é muito grande, da ordem de centenas de milhares de ohms, ou mesmo milhões de ohms. Isso significa um número muito, muito grande de ohms. E por que um número tão grande de ohms? Mais uma vez, a justificativa é que nós não queremos interferir naquilo que está ocorrendo no circuito onde eu quero medir alguma coisa, no caso, medir a diferença de potencial. Quando eu coloco o resistor em paralelo com o circuito entre dois pontos, eu não quero que a corrente deixe de passar pelo circuito e vá para o meu aparelho. Por isso uma resistência muito grande no voltímetro para que a corrente persiga o seu caminho esperado, o seu caminho normal do circuito. Assim, nós não alteraremos a ddp que está sendo medida entre dois pontos daquele circuito. Repare também que se a resistência do voltímetro for muito, muito baixa, a preferência do caminho da corrente elétrica vai ser pelo voltímetro e não pelo circuito e aí não teremos como medir nada. Naturalmente que, embora tenha uma resistência muito grande, mesmo assim haverá uma pequena parcela da corrente que passa pelo circuito que vai passar pelo voltímetro. Naturalmente, também, ao ligar o voltímetro em paralelo com um resistor, conhecendo a resistência dele, eu também posso calcular a corrente elétrica que passa por lá sem precisar medi-la com o amperímetro. Você poderia se perguntar também o que aconteceria se eu ligasse o voltímetro em série com o sistema. Se eu colocasse aqui o voltímetro em série com o sistema, não iria queimá-lo porque, você já sabe, o voltímetro tem uma resistência muito grande. Entretanto, como o voltímetro tem uma resistência muito grande, a corrente elétrica que sai da bateria e, chegando neste ramal, poderia se dividir entre os caminhos que vão para o R3 e para o R1 e R2, a corrente não vai querer passar por R3 e vai, quase na sua totalidade, passar por R1 e R2. Provavelmente você não vai queimar o aparelho, mas você pode causar algum prejuízo. Ele não foi projetado para ser usado dessa forma. Você pode estar pensando: ”Puxa, é claro que não vou ligar o meu amperímetro em paralelo e nem o voltímetro em série”. Mas muita atenção porque muitos aparelhos são ao mesmo tempo voltímetros e amperímetros. São os chamados "multímetros". E dependendo da posição do seletor, você pode estar selecionando amperímetro ou voltímetro. E se você estiver usando o amperímetro ligado em série com o seu circuito, tudo bem. Aí você resolve mudar e quer medir a ddp entre dois pontos do circuito, mas se esquece de girar o seletor para o amperímetro e o liga em paralelo. Pronto, aí você já pode ter prejuízos com o seu aparelho. Até o próximo vídeo!