O que é wattímetro? Características e aplicações!
Os instrumentos de medição são equipamentos indispensáveis para o eletricista! Conhecê-los é essencial para garantir a precisão e a segurança nas instalações elétricas. No artigo de hoje, iremos aprender sobre os wattímetros digitais e os wattímetros eletrodinâmicos, além de falarmos de outro modelos, como o eletrônico, o trifásico e o alicate. Então vamos lá pessoal!
O wattímetro é um instrumento de medição capaz de medir a potência elétrica fornecida ou dissipada, ele também é usualmente conhecido como medidor de energia. O wattímetro fornece a potência na unidade de medida Watts, que equivale a 1 Joule por segundo (J/s).
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Circuito interno dos wattímetros
Ao realizar a medição da potência elétrica, primeiro é necessário medir os valores de tensão e corrente elétrica. Isso é possível devido ao fato de que os wattímetros possuem mais de uma bobina!
A primeira bobina é conhecida como bobina de tensão, bobina de potencial ou bobina móvel, ela é responsável por medir a tensão elétrica aplicada no circuito em Volts. Já a segunda bobina é conhecida como bobina de corrente, bobina de campo ou bobina fixa, e é responsável por medir a corrente elétrica do circuito em Ampères.
Para garantir que a medição seja realizada corretamente, os terminais da bobina de potencial devem ser ligados em paralelo, e os terminais da bobina de corrente devem ser ligados em série com o elemento em que será realizado a medição.
Após a medição da tensão e da corrente, o wattímetro as multiplica para obter assim o valor da potência em Watts!
É importante salientar que ao realizar tanto a medição da tensão quanto da corrente, uma grandeza não interfere na outra, ou seja, o wattímetro ideal mede a tensão sem qualquer desvio de corrente. Portanto, ele mede a corrente sem introduzir qualquer queda de tensão aos seus terminais.
Na imagem abaixo é possível ver o símbolo usado em diagramas elétricos para representar os wattímetros.
Símbolo do instrumento de medição Wattímetro.
Os dois tipos de wattímetros mais usados são: os wattímetros eletrodinâmicos e os wattímetros digitais! Cada tipo possui as suas especificidades e características, mas todos realizam a mesma função principal que é medir o consumo da potência elétrica.
Wattímetro eletrodinâmico
O wattímetro eletrodinâmico é tradicionalmente um instrumento analógico! Ele possui uma bobina móvel em paralelo com a carga elétrica, além de duas bobinas fixas em série com a carga elétrica. Ele também tem uma agulha ligada à sua bobina móvel, que se move sobre uma escala indicando a medição. Na imagem abaixo é possível ver as ligações internas do wattímetro eletrodinâmico.
Circuito interno do wattímetro eletrodinâmico.
Ao passar uma corrente pela bobina de campo um campo eletromagnético é gerado ao redor da bobina, consequentemente, uma corrente induzida é gerada também. Para limitar o valor desta corrente, um resistor de alta resistência é ligado em série com a bobina de potencial!
Em um circuito DC, a deflexão da agulha é proporcional tanto a corrente quanto a tensão. Já em circuitos AC, a corrente e a tensão podem não estar em fase, devido aos efeitos da indutância e da capacitância, e por isso o fator de potência deve ser levado em consideração.
Os wattímetros eletrodinâmicos possuem uma precisão muito alta e são usados como padrão em calibrações, além de fornecerem uma boa precisão em corrente direta (DC). Porém, ao se tratar de circuitos em corrente alternada (AC) e de baixa potência, eles não fornecem total precisão, podendo apresentar erros no fator de potência.
Wattímetro Digital
Os wattímetros digitais mostram os valores de tensão e de corrente várias vezes por segundo. Cada que vez que os valores de tensão e corrente são medidos, ao mesmo tempo eles são multiplicados com a finalidade de achar o valor da potência.
O dispositivo que faz o produto entre as grandezas é um microprocessador, e os resultados são exibidos digitalmente em um display LCD. Com as amostras de potência encontradas, é possível calcular o consumo de energia média durante um determinado período de tempo!
Além disso, o wattímetro digital é capaz de realizar também estatísticas de potência de pico, de baixa e de KW/h (quilowatts-hora) consumidos, a fim de encontrar picos de tensão ou interrupções!
Na imagem abaixo é possível ver um wattímetro eletrodinâmico e um wattímetro digital.
Wattímetro eletrodinâmico e digital.
Além dos wattímetros eletrodinâmicos e digitais, existem outros tipos de wattímetro que são usados de acordo com a necessidade de medição de cada circuito! Como é o caso do wattímetro alicate, do wattímetro eletrônico e do wattímetro trisfásico.
O alicate wattímetro geralmente é muito utilizado na medição de sistemas elétricos trifásicos balanceados ou não, por possuir a função de gravar as potências em KW/h. Ele também é capaz também de realizar as medições das potências ativa, reativa e aparente.
Já o wattímetro eletrônico, é muito utilizado quando se é necessário fazer medições em circuitos com frequências maiores que os 60 Hertz fornecidos na rede elétrica, além de ser muito utilizado também em circuitos CA.
O wattímetro trifásico é usado para medir a potência do circuito trifásico. Nele é colocado dois wattímetros que são montados juntos em uma unidade única, de forma que as suas bobinas móveis fiquem em um mesmo fuso, realizando assim a medição.
Um exemplo de wattímetro que você provavelmente já viu e é muito usado, são os medidores de energia elétrica usados pelas concessionárias de energia, eles geralmente ficam nas casas e têm como função medir a quantidade de energia elétrica consumida em KW/h!
Ao usar os wattímetros é essencial estar atento a corrente, pois correntes excessivas podem alterar a precisão e até mesmo, danificar o próprio equipamento! Isso ocorre porque os wattímetros são equipamentos muito sensíveis. Para evitar danos é importante respeitar as faixas máximas de tensão e corrente específicas de cada aparelho!
Deixamos abaixo um vídeo do canal do Mundo da Elétrica, assistindo-o você irá aprender a medir potência utilizando um multímetro!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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