En este artículo, aprenderemos cómo construir un circuito de amperímetro de CA simple que se puede usar para verificar el consumo de corriente de los electrodomésticos de 220 V o 120 V.
La principal razón de las altas facturas mensuales de servicios públicos es el uso de grandes equipos eléctricos como refrigeradores, lavadoras y secadoras, lavavajillas, etc. Estos electrodomésticos, que anteriormente eran de última generación y eficientes energéticamente, comienzan a consumir más y más energía a medida que envejecen.
Un método para ahorrar en gastos eléctricos es utilizar electrodomésticos grandes con menos frecuencia. Sin embargo, el uso intermitente de electrodomésticos como refrigeradores y congeladores puede no ser simplemente aceptable.
Para saber qué electrodomésticos son los responsables de tus elevadas facturas de la luz, naturalmente, te decantas por tu multímetro de confianza. Pero se da cuenta de que el rango de corriente CA del medidor está restringido a unos pocos miliamperios.
Debido a que se necesitan resistencias de alto vataje para implementar la medición de amperios de CA, los multímetros más pequeños no están diseñados para detectar grandes cantidades de corriente.
Advertencia: El circuito que se explica a continuación no está aislado de la red eléctrica de CA y, por lo tanto, es extremadamente peligroso tocarlo cuando está descubierto y encendido. Se recomienda estrictamente la precaución apropiada al usar o probar este equipo.
Descripción del circuito
La figura anterior muestra un circuito amperimétrico fundamental. Una resistencia (R) está conectada en serie con la carga dentro de este circuito. La resistencia en serie siempre debe estar conectada en serie con la carga y aceptar toda la corriente que se le entregue.
De acuerdo con la ley de Ohm, se crea una caída de voltaje cuando la corriente fluye a través de una resistencia. Esta caída de voltaje que se desarrolla a través de la resistencia es precisamente proporcional a la corriente que fluye a través de ella. Ahora, recuerde que todos los voltímetros, incluidos los de CA, muestran lecturas solo en CC.
Esto significa que, antes de que la señal de CA de entrada pueda enviarse al medidor de CC, debe rectificarse a CC para que el amperímetro pueda leerla. Para crear una representación justa de la corriente que fluye a través de él, la resistencia en serie debe reducir el voltaje lo suficiente.
Además, la potencia nominal de la resistencia en serie debe ser lo más pequeña posible. Además, el valor de la resistencia debe ser lo suficientemente pequeño para que la mayor parte del voltaje se descargue a través de la carga real.
Cálculo del valor de la resistencia
Como ilustración, imaginemos que nuestro circuito tiene una resistencia en serie 'R' de 1 ohm y una corriente 'I' de 1 amperio que fluye a través de la carga. La caída de voltaje (E) a través de la resistencia será la siguiente según la ley de Ohm:
- E = I x R = 1 (amperios) x 1 (ohmios) = 1 (voltios)
- Usando la ley de potencia de Ohm (P = I x E), obtenemos:
- P=1 x 1=1 vatio
- A partir del cálculo anterior, podemos suponer que si se usa un aparato de 220 V, 1 amperio de carga, entonces una resistencia en serie de 1 ohmio caería alrededor de 1 voltio a través de él.
Ahora supongamos que la carga es un refrigerador de 500 watts, con una tensión de alimentación de 220 V.
En esta situación, la corriente que pasa por la resistencia sería 500/200 = 2,27 amperios
Nuevamente, resolviendo la ley de Ohms, podemos calcular el valor de la resistencia para obtener una caída óptima de 1 V.
- mi = yo x r
- 1 = 2,27 x R
- R = 1/2,27 = 0,44 ohmios,
- el vataje o la potencia de la resistencia sería P = 1 x 2,27 = 2,27 vatios o simplemente 3 vatios.
Sin embargo, hay un problema. Dado que nuestro circuito utiliza un puente rectificador para convertir el voltaje de CA a través de la resistencia en un potencial de CC, siempre tenemos dos diodos en serie para cada ciclo de CA. Ahora, debido a que cada diodo caerá 0.6 V, un total de 0.6 + 0.6 = 1.2 V caerán a través de estos diodos.
Por lo tanto, para obtener 1 V efectivo en el medidor, la resistencia debe poder desarrollar una caída de potencial de 1 + 1,2 = 2,2 V.
Volviendo a nuestro cálculo anterior, el valor de la resistencia en serie para un aparato de 500 vatios ahora sería:
- R = 2,2 / 2,27 = 0,96 ohmios.
- Potencia = 2,2 x 2,27 = 4,99 vatios o simplemente 5 vatios.
Esto implica que, para medir la corriente que pasa a través de un aparato de 500 vatios, la resistencia en serie de nuestro circuito de amperímetro de CA debe tener una capacidad nominal de 0,96 ohmios y 5 vatios.
Lista de partes
Las partes requeridas para construir un circuito de amperímetro de CA simple se dan a continuación:
- Resistencia 1 Ohm 5 watt = 1 no
- 1N5408 diodes = 4 nos
- Enchufe de dos entradas = 1 no
- 1 V FSD medidor de bobina móvil = 1 no
- Zócalo de 3 pines para la carga = La R (carga) en el diagrama se puede reemplazar con un zócalo de 3 pines para enchufar en la carga deseada.
