Como deve ser conectado um voltímetro e um amperímetro em um circuito. Qual é a diferenca de um voltímetro real e ideal?

Passo 1

O enunciado pergunta como ligar um voltímetro e um amperímetro num circuito e qual a diferença entre um instrumento real e um ideal. Vamos usar conceitos de instrumentação elétrica, especialmente resistência interna e o princípio de medida de tensão e corrente.

Passo 2

Para medir tensão em um elemento, o voltímetro deve ser conectado em paralelo aos terminais desse elemento. Dessa forma, ele mede a diferença de potencial entre dois pontos sem interromper o caminho da corrente principal.
Para medir corrente que passa por um ramo do circuito, o amperímetro deve ser conectado em série com esse ramo. Assim toda a corrente que circula pelo circuito também passa pelo amperímetro, permitindo a medição direta da intensidade de corrente.

Passo 3

Um instrumento ideal não interfere no circuito:
R_{v,\text{ideal}} = \infty
para o voltímetro, de modo que ele não “puxa” corrente;
R_{a,\text{ideal}} = 0
para o amperímetro, para que não haja queda de tensão no próprio instrumento.

Passo 4

Um instrumento real tem resistência interna finita:
– O voltímetro real possui R_{v,\text{real}} muito grande, mas finito, causando pequeno desvio de corrente e erro na medida de tensão.
– O amperímetro real possui R_{a,\text{real}} muito pequeno, mas não nulo, causando pequena queda de tensão e erro na corrente medida.

Resposta

Voltímetro em paralelo; amperímetro em série.
Instrumento ideal: R_v\to\infty e R_a\to0.
Instrumento real: R_v finito (alto) e R_a finito (baixo), gerando erro de medida.

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