Este documento describe los métodos para medir la intensidad de corriente eléctrica, incluyendo el uso directo de un amperímetro o multímetro conectado en serie al circuito, o métodos indirectos usando una resistencia auxiliar o shunt. También define los tipos de corriente eléctrica, como corriente directa y alterna, y proporciona recomendaciones para realizar mediciones de corriente de manera precisa.

1. UNIDADIII

2. La intensidad de circulación de corriente eléctrica
por un circuito cerrado se puede medir por medio de un
amperímetro conectado en serie con el circuito o mediante
inducción electromagnética utilizando un amperímetro de
gancho. Para medir intensidades bajas de corriente se
puede utilizar también un multímetro que mida miliampere
(mA).
La medición de la corriente que fluye por un circuito
cerrado se realiza por medio de un amperímetro o un
Miliamperímetro, según sea el
caso, conectado en serie en el propio circuito eléctrico.
Para medir Ampere se emplea el "amperímetro" y para medir
milésimas de ampere se emplea el miliamperímetro.
Definición

3. Requisitos Para Que Circule La Corriente
Eléctrica
Para que una corriente eléctrica circule por un
circuito es necesario que se disponga de tres factores
fundamentales:
1. Fuente de fuerza
electromotriz (FEM).
2. Conductor.
3. Carga o resistencia
conectada al circuito.
4. Sentido de circulación de
la corriente eléctrica.

4. 1. Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo,
una batería, un generador o cualquier otro dispositivo capaz
de bombear o poner en movimiento las cargas eléctricas
negativas cuando se cierre el circuito eléctrico.
2. Un camino que permita a los electrones fluir,
ininterrumpidamente, desde el polo negativo de la fuente de
suministro de energía eléctrica hasta el polo positivo de la
propia fuente. En la práctica ese camino lo constituye el
conductor o cable metálico, generalmente de cobre.
3. Una carga o consumidor conectada al circuito que ofrezca
resistencia al paso de la corriente eléctrica. Se entiende como
carga cualquier dispositivo que para funcionar consuma
energía eléctrica como, por ejemplo, una bombilla o lámpara
para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una
resistencia que produzca calor (calefacción, cocina, secador
de pelo, etc.), un televisor o cualquier otro equipo
electrodoméstico o industrial que funcione con corriente
eléctrica.

5. Tipos de Corriente Eléctrica
En la práctica, los dos tipos de corrientes eléctricas
más comunes son: corriente directa (CD) o continua y corriente
alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo
sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de
fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente
mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las
pilas, baterías y dinamos.
Gráfico de una corriente
directa (C.D.) o continua
(C.C.).
Gráfico de la sinusoide
que posee una corriente
alterna (C.A.).

6. La corriente alterna se diferencia de la directa en que
cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su
polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz
(Hz) tenga esa corriente . A la corriente directa (C.D.) también se
le llama "corriente continua" (C.C.).
La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado
en la industria y es también la que consumimos en nuestros
hogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial
cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60 veces por
segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como
frecuencia de la corriente alterna.
En los países de Europa la corriente alterna posee 50
ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los
en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz

7. Aunque desde hace años el Sistema Internacional de
Medidas (SI) estableció oficialmente como“ampere” el nombre
para designar la unidad de medida del amperaje o intensidad de
la corriente eléctrica, en algunos países de habla hispana se le
continúa llamando “amperio”.
El ampere recibe ese nombre en honor al físico y matemático
francés André-Marie Ampère (1775 – 1836), quién demostró que
la corriente eléctrica, al circular a través de un conductor,
producía un campo magnético a su alrededor. Este físico formuló
también la denominada “Ley de Ampere”.

8. En este método se conecta directamente el
multímetro en modo amperímetro al circuito para
medir corriente eléctrica, es necesario abrir el
circuito a medir por lo cual se deberá tener en
cuenta la tensión de carga (Burden Voltage) para
determinar el valor que toma la resistencia interna
del amperímetro.
Método directo
Conexión de
Amperímetro

9. Recomendaciones para la medición
directa de corriente
Calcular o estimar el valor de la corriente a medir, el cual
resulta de modelar el circuito en el dominio de la frecuencia.
Tener en cuenta la frecuencia y el tipo de forma de onda de la
fuente principal de tensión para elegir entre un multímetro
convencional o un True RMS.
Al calcular el valor de la corriente a medir se determina un
rango adecuado teniendo en cuenta las características de
resolución y precisión del instrumento de medida. Por ejemplo
para el multímetro Fluke 179 la corriente a medir debe estar
entre 5 y el 100% del rango tal como se muestra en la tabla

10. En un multímetro en modo amperímetro existe para cada rango una
tensión de carga que determina la impedancia de entrada del equipo
sobre el sistema de medida. En la tabla 3.4.2 se muestra la tensión de
carga de un multímetro Fluke 179
Con la tensión de carga del multímetro se modela la impedancia de
entrada del multímetro, por ejemplo para el Fluke 289 en el rango de
60,00 [mA] el valor de la impedancia de entrada será de 2 [Ω].
Recuerde que para no alterar de manera significativa el funcionamiento
del circuito a medir el valor de la impedancia equivalente Thévenin debe
ser mucho mayor a la impedancia de entra del multímetro en modo
amperímetro, de lo contrario en caso de ser comparables se puede
recurrir a un método indirecto de medición usando resistencia auxiliar.

11. Método Indirecto
Resistencia Shunt y
auxiliar
Estos métodos consisten en medir
corriente de manera indirecta por medio de una
relación de transformación entre la impedancia
de entrada del multímetro y una resistencia
externa, dicho conjunto conforma el sistema de
medida.

12. Resistencia Shunt
Tal como se observa, el multímetro Fluke 179 cuenta con dos
borneras de conexión para la medición de corriente, con un máximo
de 400 [mA] RMS y 10 [A] RMS, si supera los limites mencionados
anteriormente puede correr el riesgo de quemar los fusibles internos
del multímetro.

13. Si se desea aumentar la escala máxima de
cada rango evitando dañar el instrumento, es necesario disponer de
un método indirecto de medición que aumente el rango, el cual se
construye añadiendo al sistema de media una resistencia shunt (Rsh)
en paralelo a la impedancia de entrada del multímetro tal como se
observa
Método de conexión usando resistencia Shunt

14. Recomendaciones para la medición indirecta de
corriente usando resistencia Shunt
El uso de este método supone la medición de una corriente mayor al
rango ofrecido por el instrumento, o la disminución de la incertidumbre en
una medición especifica.
La resistencia shunt debe soportar la corriente a medir por tanto se debe
calcular su potencia disipada.
El sistema de medida entre los nodos a y b está dado por un divisor de
corriente compuesto por el paralelo entre Rsh y Ra, el valor de Rsh debe
ser menor al de Ra para que se cumpla queIsh>Ira
La relación de trasformación del sistema de medidan resulta del cálculo
del divisor de corriente que del sistema de medida.
El valor de Ira debe ser mayor a la resolución del rango, y menor a la
corriente máxima del rango. Tenga en cuenta el porcentaje mínimo y
máximo de corriente, un valor cercano a la resolución no garantiza una
medición correcta.

15. Resistencia
Auxiliar
Para el multímetro Fluke 179 la corriente mínima admisible
para el rango de 60,00 [mA] es de 3 [mA]. Algunos equipos
electrónicos contienen circuitos con una alta impedancia, por lo cual es
posible encontrar corrientes de un bajo valor que pueden estar por
debajo del valor mínimo admisible, por tanto resulta necesario
disponer de un método indirecto que aumente el rango del multímetro,
esto se logra añadiendo al sistema de medida una resistencia
auxiliar (Raux) en paralelo con la impedancia de entrada del
multímetro como se muestra

16. Recomendaciones para la medición indirecta de
corriente usando resistencia auxiliar
El uso de este método supone la medición de una corriente menor a la
admisible dentro del rango, o una corriente menor que la resolución del
rango.
Se debe calcular el equivalente Thevenin del circuito a medir visto
desde los nodos a y b, para evitar alterar el funcionamiento del circuito
se debe cumplir que Vab<<VTh, lo que implica que Raux<<|ZTh|
Se debe cumplir que Raux<<|ZV| para no alterar el funcionamiento del
circuito
Aplicando la Ley de Voltajes de Kirchhoff se determina el valor de Vab