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Prestazioni caratteristiche dello strumento.

Lo strumento, per il suo principio di funzionamento, è di per se un amperometro di piccola portata, poiché la corrente massima che interessa la bobina mobile è quella che percorre le sottili molle antagoniste. Queste, come è noto, non devono riscaldarsi in modo apprezzabile. Un loro riscaldamento provocherebbe la variazione della coppia antagonista, la quale diverrebbe:

$\displaystyle T_{r}=\overline{T}_{r}+\tilde{T}_{r}$

dove $ \overline{T}_{r}$ è la coppia antagonista dovuta alla sola elasticità del materiale costituente le molle stesse e $ \tilde{T}_{r}$ è la coppia dovuta all'allungamento delle molle stesse dovuto all'aumento di temperatura per effetto Joule. Un'elevato aumento della temperatura, porterebbe alla plasticizzazione delle molle, le quali si deformerebbero in maniera permanente variano in questo modo il loro modulo elastico. Se anche si riuscisse ad ovviare a questo inconveniente, si dovrebbe comunque tener presente la portata massima del conduttore costituente la bobina mobile. Un aumento della temperatura a causa dell'effetto Joule, di detto conduttore, modificherebbe la resistenza del conduttore stesso, modificando il valore della corrente che ivi scorre. Per ovviare a questo si potrebbe pensare di realizzare una bobina avvolta con un conduttore più grande, ma l'aumento delle dimensioni del conduttore comporta un maggiore peso per l'equipaggiamento, il che si traduce in un aumento di $ T_{r}$ e $ T_{a}$. Oltre tutto se si estende la portata dello strumento si perde di contro la sensibilità: di fatti una piccola corrente non sarebbe sufficiente a far ruotare l'equipaggio mobile. Per tale motivo gli strumenti di misura a bobina mobile hanno portate proprie limitate a poche decine di $ mA$(massimo $ 30mA$ o $ 50mA$) a causa delle molle e della bobina, anche se è possibile, con questi strumenti, misurare correnti ben più elevate con l'ausilio di shunt di misura che assorbono la maggior parte della corrente. Il limite inferiore del campo di misura, imposto dalla coppia di attrito $ T_{f}$, è di circa $ 10\mu A\div20\mu A$. Questo limite si abbassa ulteriormente negli strumenti a filo o a nastro arrivando al $ \mu A$. E' opportuno ricordare che la compensazione degli effetti termici sulle molle può essere ottenuta avvolgendo le due molle in senso opposto, in modo che i due allungamenti, che sono uguali a parità di temeperatura delle due molle, generano coppie uguali ed opposte che si annullano.


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Angelo Rossi 2003-12-05