Existem tantos aparelhos e aparelhos eletrônicos disponíveis hoje em dia, projetados para uma ampla gama de finalidades. O fator comum é que todos eles são alimentados por eletricidade. Este último vem em duas formas: corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA). A capacidade de medir essas correntes é fundamental para identificar problemas em um circuito ou aparelho eletrônico. Mostraremos como medir a corrente com um multímetro digital.
Compreendendo a corrente em termos simples
A corrente elétrica é simples de entender com a ajuda da analogia de um sistema de fluxo de água dentro de um edifício, onde a água é bombeada do solo para o tanque superior, e a água flui de volta para o solo através do tubos. Um sistema elétrico é bastante semelhante: os elétrons são movidos pelo circuito em vez da água. Outros componentes do sistema elétrico também podem ser visualizados usando o mesmo modelo.
Semelhanças entre ambos os sistemas
O terminal positivo da fonte de energia (por exemplo, uma bateria) é semelhante ao nível do tanque suspenso e o terminal negativo ao nível do solo. Essa diferença de potencial entre os dois terminais é chamada de tensão e é medida em volts, abreviado como "V".
Quanto mais alto o tanque, maior a pressão da água. Da mesma forma, quanto maior a diferença de potencial entre os terminais da bateria, maior a pressão elétrica (tensão). É essa tensão que conduz a corrente através do circuito. Quanto maior a tensão, mais corrente circula no circuito. A corrente é medida em ampères, abreviada como "A".
A tensão é medida nos terminais da fonte de alimentação (assim como medindo a altura do tanque superior). A corrente é medida dentro do circuito (semelhante à medição de água com um medidor de vazão). A corrente é medida usando um amperímetro, que está incluído em um multímetro.
Recursos de medição de corrente de um multímetro
Um multímetro digital possui um LCD, um seletor rotativo e portas para conectar os fios da sonda. Geralmente é alimentado por uma bateria de 9V. Duas sondas precisam ser conectadas às respectivas portas, dependendo do tipo de medição. A sonda preta está conectada ao COM (abreviação de "comum"), conectada ao terra. Quanto à sonda vermelha, para correntes baixas é usada a porta mA; para altas correntes, a porta 10A é usada.
Para 10A, o aviso em nosso multímetro mostra "UNFUSED 10A MAX For 10 SECONDS MAX" (o seu pode ser diferente). Isso significa que o multímetro pode suportar um fluxo sustentado de 10A por no máximo 10 segundos antes que os fios internos fiquem quentes o suficiente e possivelmente derretam.
Medindo o Consumo de Corrente de Componentes Eletrônicos DC
Uma placa de teste é configurada com uma bateria, LEDs, campainha, um motor de baixa velocidade e um motor de alta velocidade. Usando os interruptores, cada um deles será ligado por vez para medir a corrente.
Este é o diagrama de circuito da placa de teste. A corrente pode ser medida conectando o multímetro em série em qualquer parte do circuito.
Por conveniência, as sondas são conectadas mais perto da bateria. Isso ajudará a medir a corrente quando algum ou todos os interruptores estiverem ligados. A ponta de prova preta é conectada ao terminal negativo da bateria e a ponta de prova vermelha é conectada ao outro fio para formar um circuito em série.
Antes de começar a medir a corrente com um multímetro, é aconselhável ter uma estimativa aproximada da corrente que será medida. Isso é necessário porque a ponta de prova vermelha precisa ser conectada à porta correta do multímetro.
Para estimar, procure as especificações do componente. Por exemplo, se um motor de 5 Vcc tiver uma potência nominal de 0,5 W:
- Corrente = Potência / Tensão
- Corrente = 0,5/5
- Corrente = 0,1A = 100mA
Agora que você tem um valor aproximado da corrente, conecte o cabo à porta normal de mA e ajuste a chave rotativa do multímetro para 200mA.
Na prática, porém, é mais rápido começar com um valor mais alto no botão rotativo do multímetro e passar para valores mais baixos para precisão. Caso não tenha acesso à especificação do componente eletrônico, é isso que deve fazer.
Os LEDs consomem pouca energia, então o multímetro é configurado para medir a corrente em miliampères (mA). Após a medição, os dois LEDs brilhantes estão consumindo apenas 7,43mA.
Da mesma forma, as campainhas não consomem muita energia. É ainda mais frugal em 2,04mA.
A medição da corrente do motor de baixa velocidade mostra 0,37A (370mA). Observe que a porta do multímetro e o botão rotativo foram alterados para 10A.
O motor de alta velocidade, como esperado, está consumindo ainda mais em 0,53A (530mA).
Medindo Corrente CA
Ao contrário da corrente contínua, a corrente alternada (CA) não encontra muitas aplicações na eletrônica de baixa tensão. É a razão pela qual muitos multímetros não possuem um amperímetro AC. Mas para aqueles que o fazem, medir AC é um processo semelhante ao DC; o botão rotativo precisa ser definido como AC, no entanto.
Medição de Corrente em Aparelhos AC
O principal benefício da CA é a perda mínima de energia durante a transmissão em longas distâncias. A tensão CA é reduzida usando transformadores e alimentada aos aparelhos. Aparelhos menores convertem a corrente em CC e a usam (exemplos incluem carregadores de telefone e laptops). Aparelhos maiores usam CA diretamente (exemplos incluem aquecedores de água e motores).
A voltagem que alimenta esses aparelhos varia entre 120V e 230V dependendo dos padrões adotados por diferentes países. É importante observar que essas tensões são altas o suficiente para causar ferimentos ou até mesmo colocar a vida humana em risco se manuseadas sem as devidas precauções. Como a corrente é medida dentro de um circuito, é altamente recomendável NÃO usar um multímetro ao medir a corrente CA de alta tensão.
O que você pode fazer é usar um alicate amperímetro para medir correntes AC. O medidor usa o campo eletromagnético da corrente AC para medir a corrente e não precisa estar em contato com o fio, por isso é seguro. A pinça precisa ser colocada ao redor do fio e a leitura será exibida; ele pode medir correntes de até 1000A.
Há um problema com alicates amperímetros, no entanto. A braçadeira deve ser colocada em torno de apenas um fio para obter uma leitura. Porém, os cabos de alimentação dos aparelhos geralmente são um grupo de três fios (fase, neutro e terra). Então, um amperímetro de tomada de parede seria ideal para medir as correntes do aparelho.
Medição e Monitoramento de Corrente em Gadgets de 5 Volts
Muitos gadgets modernos são alimentados por adaptadores USB de 5V e bancos de energia. É útil medir a corrente para entender os sinais vitais, por exemplo, para não sobrecarregar as baterias durante o carregamento. Isso pode ser feito usando um multímetro comum: você pode usar um cabo de extensão USB, remover a manga, cortar o fio positivo, conectar suas extremidades às pontas de prova do multímetro e medir a corrente. No entanto, essa é uma solução complicada.
O que é mais fácil é usar um Multímetro USB que é projetado especificamente para medir os dois parâmetros importantes, tensão e corrente. Basta conectá-lo em linha e as leituras serão exibidas de forma intermitente.
O medidor é simples, mas novamente um gadget muito útil. Digamos que você compre um novo iPhone Pro Max 14 sem o carregador oficial da Apple. Você compra um carregador de terceiros separadamente, mantém sua confiança nos adesivos e o conecta. O que acontece a seguir depende da sorte que você tem. Os resultados possíveis variam entre um bipe e um kaboom.
Uma escolha mais sábia é verificar o adaptador antes de conectá-lo ao seu telefone caro. Se houver um problema, o pior que pode acontecer é que o medidor USB barato exploda em vez do seu telefone de $ 1.000 ou mais.
Você também pode usar o medidor USB para verificar as portas do computador e certificar-se de que a voltagem está correta e a amperagem suficiente é fornecida para acionar os periféricos, como um disco rígido USB.
O medidor USB também pode ser usado para monitoramento contínuo. Os telefones que não vêm com indicadores LED de carregamento precisam ser verificados ligando a tela para ver se o carregamento está completo. Um amperímetro USB mostra a corrente contínua que flui através do circuito. Uma leitura de alta corrente significa que o telefone ainda está carregando; um baixo significa que o carregamento está completo.
Computadores de placa única como o Raspberry Pi também são alimentados por 5V USB. O desempenho do Pi é diretamente afetado pela qualidade da fonte de alimentação. Você pode notar uma luz vermelha piscando na placa Pi, o que indica uma fonte de alimentação inadequada. Com o multímetro USB, você pode monitorar a tensão e a corrente que vai para o Pi, corrigir a fonte de alimentação e extrair o melhor desempenho.
Compreender e medir a corrente é fácil
Agora você sabe como medir a corrente com um multímetro digital e também com um alicate amperímetro ou multímetro USB. Junto com a medição de corrente, um multímetro pode ser usado para medir tensão, resistência e muitos outros parâmetros elétricos. Aprender a usar um é a porta de entrada para entender o mundo da eletrônica.