¿Cómo puedo describir el efecto de carga en un ohmímetro? Me han asignado una tarea con esta pregunta, y he intentado buscar en internet pero no encontré otro material aparte del efecto de carga de un voltímetro y un amperímetro.
¿Cómo afecta la medición de resistencia en un ohmímetro? La formulación matemática o cualquier expresión relevante podrían ayudar.
Los ohmímetros no son cosas pasivas que "cargan" un circuito como los amperímetros o voltímetros. En cambio, tienen que medir activamente el componente bajo prueba.
En última instancia, la ecuación simplemente es R = V/I.
El ohmímetro utilizará su batería para aplicar un voltaje conocido a través del componente bajo prueba, y luego medirá la corriente que fluye. Alternativamente, puede usar una fuente de corriente constante incorporada para empujar una corriente a través del componente y medir qué voltaje produce eso.
Este es una "trampa" establecida por tu excéntrico profesor. Espera su próxima pregunta, "¿Cuáles son las capacidades del resistor con las fuentes de energía?" :-) Pero también soy fan de este tipo de enseñanza con (un poco de) humor porque de lo contrario existe el peligro de que los estudiantes se queden dormidos durante la conferencia :-)
Fue una broma, pero aquí tienes una explicación más seria. Para tener un circuito útil (circuito cerrado) necesitas al menos dos elementos - uno (la fuente) para producir corriente, voltaje o ambos, el otro (la carga) para consumirlos.
Así que la fuente es cargada por el resistor...
simula este circuito – Esquemático creado usando CircuitLab
... y el resistor es controlado por la fuente.
En pocas palabras, un óhmetro es una combinación de dos elementos - una fuente de una cantidad eléctrica (voltaje o corriente) y un dispositivo de medición de la otra cantidad (corriente o voltaje).
Siglo XIX: La primera disposición - una fuente de voltaje y un amperímetro conectados en serie - se utilizaba en el siglo XIX cuando tenían malos voltímetros pero buenos amperímetros (galvanómetros). Entonces, un óhmetro era una "fuente de voltaje constante con una corriente indicada a través de ella".
El problema con estos óhmetros era que eran no lineales porque la cantidad desconocida - la resistencia, estaba en el denominador, y la corriente representa la resistencia (I = V/R). Podemos verlo en el gráfico a continuación si barremos Rx (ejecutar Simulación Sweep DC).
Nota que la resistencia comienza a cambiar no desde cero, sino desde un valor pequeño (10 Ω) para limitar la corriente. Esto significa que en el circuito práctico, debemos insertar tal resistor en serie.
Para linearizar la lectura, hicieron las escalas del óhmetro "inversamente no lineales". Podemos simularlo aquí calculando la resistencia (R = V/I) en el gráfico a continuación.
Siglo XXI: La segunda disposición - fuente de corriente y voltímetro en paralelo, se usa hoy en día cuando tenemos malos amperímetros pero buenos voltímetros (ADC). Entonces ahora un óhmetro es una "fuente de corriente constante con un voltaje indicado a través de ella".
Estos óhmetros ahora son lineales porque la división se reemplaza por multiplicación y el voltaje representa la resistencia (V = I.R). Podemos verlo en el gráfico a continuación si barrimos Rx con Simulación Sweep DC.
La resistencia calculada es la misma que arriba.
Intentemos encontrar alguna aplicación útil de la pregunta del profesor excéntrico de todos modos. Por ejemplo, imagina que la resistencia interna de las baterías de fábrica producidas necesita ser medida. ¿Qué óhmetro se utilizaría entonces para medirla? ¿Necesita su propia batería? Obviamente no porque el objeto de medición tiene una fuente de voltaje incorporada. Entonces en este caso, el óhmetro solo sería un amperímetro (carga) y luego la pregunta, "¿Cuál es su efecto de carga?" tendría sentido.
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