Questão 02

a) O que significa deflexão do fundo de escala?
b) Quais são as características elétricas fundamentais de um galvanômetro, para que elas são necessárias e quais são seus valores típicos?

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
a) Explicar o que é a deflexão de fundo de escala de um galvanômetro.
b) Listar e justificar as características elétricas fundamentais de um galvanômetro, indicando para que servem e dar valores típicos.
O conteúdo envolve o princípio do galvanômetro de bobina móvel (D’Arsonval), sua sensibilidade e resistência interna.

Passo 2

A deflexão de fundo de escala é o deslocamento máximo do ponteiro quando circula pelo galvanômetro a corrente nominal de máxima sensibilidade. Em outras palavras, é o ângulo (ou gradação) em que o ponteiro atinge o limite da escala para a corrente I_{\text{fs}} (“full scale”).

Passo 3

As características elétricas fundamentais de um galvanômetro são:
  1. A resistência interna R_g: limita a corrente e determina a queda de tensão no instrumento. É necessária para calcular a tensão mínima que provoca deflexão completa.
  2. A corrente de fundo de escala I_{\text{fs}}: é a corrente que faz o ponteiro defletir até o fim da escala. Serve de parâmetro de sensibilidade de corrente.
  3. A sensibilidade em ângulo por corrente, dada pelo constante do instrumento K_\theta = \frac{\theta_{\max}}{I_{\text{fs}}}: indica quantos graus o ponteiro gira por ampere.

Passo 4

Para um galvanômetro de bobina móvel típico temos:
R_g\approx 50\Omega a 10\,000\Omega, dependendo do número de espiras e da espessura do fio.
I_{\text{fs}}\approx 50\,\mu\mathrm{A} a 2\,\mathrm{mA}. Galvanômetros de alta sensibilidade requerem correntes da ordem de dezenas de microampère.
• Sensibilidade típica K_\theta\approx 20^\circ/(100\,\mu\mathrm{A}) (ou seja, \sim200\,^\circ/\mathrm{mA}).
Esses parâmetros permitem escolher o galvanômetro certo para medir correntes ou, com resistor série ou derivação, transformá-lo em voltímetro ou amperímetro de faixas variadas.

Resposta

a) Deflexão de fundo de escala é o ângulo máximo atingido pelo ponteiro quando circula a corrente nominal de fundo de escala I_{\text{fs}}.
b)
– Resistência interna R_g (tipicamente 50 \Omega a 10\,000 \Omega), necessária para definir queda de tensão.
– Corrente de fundo de escala I_{\text{fs}} (tipicamente 50\,\mu\mathrm{A} a 2\,\mathrm{mA}), parâmetro de sensibilidade.
– Constante do instrumento K_\theta=\theta_{\max}/I_{\text{fs}} (tipicamente 20^\circ/(100\,\mu\mathrm{A})), que relaciona corrente a ângulo de deflexão.

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