Galvanômetro, Voltímetro e Amperímetro: veja como funcionam

Para investigar os conceitos como corrente elétrica e diferença de potencial, foi necessário desenvolver instrumentos capazes de medir essas grandezas físicas na prática. Três instrumentos são muito utilizados para essas medições, sendo eles:

• Voltímetro: instrumento utilizado para medir a diferença de potencial entre dois pontos;
• Amperímetro: instrumento utilizado para medir correntes elétricas com escalas (ordem de grandeza) variáveis;
• Galvanômetro:  instrumento utilizado para medir corrente elétrica com escalas geralmente pequenas.

O galvanômetro é, geralmente, utilizado para medir correntes de baixa intensidade. O mais comum, chamado de galvanômetro de bobina móvel, consiste em um sistema que utiliza fenômenos eletromagnéticos para mover um ponteiro para determinadas graduações, de acordo com a corrente que circula no dispositivo.

O símbolo utilizado em diagramas de circuitos elétricos para representar galvanômetros é mostrado na figura a seguir:

Uma vez que se deseje medir a corrente de uma determinada conexão, é preciso que o galvanômetro seja colocado no sistema de modo que essa corrente o atravesse. Portanto, o galvanômetro deve ser sempre conectado em série ao componente que se deseja medir.

Uma vez conectado em série, o galvanômetro fornecerá uma queda de tensão ao sistema, logo, ele poderá interferir no funcionamento do circuito. Para que essa interferência seja mínima, o galvanômetro deve ter uma resistência elétrica muito pequena, para medir corretamente a corrente elétrica que está sendo avaliada.

Como já vimos, o galvanômetro é um instrumento típico para medir correntes de baixa intensidade. Se desejarmos medir correntes de intensidades elevadas, é mais comum utilizarmos o amperímetro. O símbolo utilizado para representar amperímetros é mostrado na figura abaixo:

Amperímetros consistem em galvanômetros adaptados a medições com fundos de escala maiores que os dos galvanômetros convencionais. O amperímetro pode ser analógico ou digital, sendo cada um destes diferentes entre si no que se refere à maneira que a corrente é apresentada ao utilizador.

Da mesma forma que o galvanômetro, o amperímetro deve ser conectado em série, para realizar medições de corrente adequadas, e deve possuir uma resistência elétrica muito pequena. Podemos dizer que a resistência do amperímetro deve tender a zero para esse equipamento seja considerado adequado para medir correntes. 

Uma vez que conseguimos medir a corrente, pela Primeira Lei de Ohm poderíamos obter a diferença de potencial de um dispositivo, porém, para obtermos a medição da tensão de um dispositivo, devemos conectar o instrumento de medir tensão em paralelo - o que contrasta com o que vimos, até então, para medir correntes. Logo, precisamos de um equipamento específico para a medição de tensão, como o voltímetro.

O símbolo utilizado para representar voltímetros é mostrado na figura a seguir:

Esse equipamento consiste em um galvanômetro acoplado a uma resistência. Para ser capaz de avaliar a voltagem pela Primeira Lei de Ohm, contudo, o voltímetro é conectado em paralelo ao dispositivo que se deseja avaliar a diferença de potencial.

Ao conectar o equipamento em paralelo, a corrente do sistema se dividirá. Como não desejamos que esse equipamento interfira no circuito, para corrente que passa pelo voltímetro seja menor possível, sua resistência deve ser muito grande. Por isso, dizemos que a resistência do voltímetro tende ao infinito.

Em muitas situações, é mais conveniente medir a diferença de potencial ao invés da corrente, pois verificar a diferença de potencial é suficiente para identificar o funcionamento de um dispositivo elétrico.

Assim como os amperímetros, voltímetros também podem ser encontrados como equipamentos digitais ou analógicos.

Os princípios gerais de todos esses instrumentos de medições são baseados no uso adequado do galvanômetro. É possível fazer associações de galvanômetros ou modificações neste equipamento para realizar outras medições, como a medição da resistência elétrica.

Embora esses instrumentos ainda sejam muito utilizados, é mais comum encontrarmos equipamentos como multímetros, que nada mais são do que instrumentos capazes de medir diversas grandezas físicas de dispositivos elétricos, como corrente elétrica, resistência, diferença de potencial entre outras grandezas.