Un amperímetro es un instrumento utilizado para medir la intensidad de corriente eléctrica que circula por un circuito. La corriente se expresa en amperios (A), aunque en electrónica también es habitual trabajar con miliamperios (mA) y microamperios (µA).
Para realizar una medición correctamente, el amperímetro se conecta normalmente en serie con el circuito, de manera que la corriente que queremos medir circule a través del instrumento.
En esta guía veremos qué es un amperímetro, para qué sirve, qué mide, cómo funciona, cómo se conecta, qué tipos existen y cómo se utilizan las resistencias de derivación o shunt para medir corrientes mayores.
¿Qué es un amperímetro?
El amperímetro es un instrumento de medición eléctrica diseñado para determinar la intensidad de corriente que atraviesa un conductor o circuito.
Su nombre procede precisamente del amperio, que es la unidad de corriente eléctrica del Sistema Internacional y se representa mediante la letra A.
Dependiendo del instrumento y de la magnitud que queramos medir, podemos encontrar escalas expresadas en amperios (A), miliamperios (mA) o microamperios (µA).
¿Para qué sirve un amperímetro?
Un amperímetro sirve para medir la corriente eléctrica que circula por un circuito. Gracias a esta medición podemos conocer cuántos amperios está consumiendo una carga, comprobar el funcionamiento de un circuito y detectar posibles problemas eléctricos.
Por ejemplo, puede utilizarse para comprobar el consumo de un dispositivo electrónico, analizar una fuente de alimentación, verificar la corriente que atraviesa un componente o realizar mediciones durante el montaje y diagnóstico de circuitos.
¿Qué mide un amperímetro?
Un amperímetro mide la intensidad de corriente eléctrica, es decir, la cantidad de carga eléctrica que atraviesa un punto del circuito por unidad de tiempo.
La unidad utilizada es el amperio:
- 1 amperio (A) = 1000 miliamperios (mA).
- 1 miliamperio (mA) = 1000 microamperios (µA).
- 1 amperio (A) = 1.000.000 microamperios (µA).
Por ejemplo, si un circuito consume 0,5 A, el amperímetro puede mostrar también ese valor como 500 mA, dependiendo de la escala utilizada.
¿Cómo funciona un amperímetro?
El funcionamiento depende del tipo de amperímetro. En los instrumentos analógicos tradicionales puede utilizarse un mecanismo basado en un galvanómetro, mientras que los amperímetros digitales emplean circuitos electrónicos para obtener y mostrar la medición.
En un galvanómetro de bobina móvil, una pequeña corriente que circula por la bobina genera un campo magnético. La interacción de este campo con el campo magnético permanente del instrumento produce el movimiento de la aguja.
El problema es que este mecanismo solamente puede soportar corrientes relativamente pequeñas. Para medir corrientes superiores se utiliza una resistencia shunt o resistencia de derivación, que permite que la mayor parte de la corriente circule por un camino de baja resistencia.
¿Cómo se conecta un amperímetro en un circuito?
Para medir corriente mediante un amperímetro convencional, el instrumento se conecta en serie con la parte del circuito que queremos medir.
Esto significa que debemos abrir el circuito en el punto donde queremos realizar la medición e insertar el amperímetro para que la corriente pase a través de él.
¿Por qué el amperímetro se conecta en serie?
El amperímetro se conecta en serie porque necesitamos que por el instrumento circule la misma corriente que atraviesa la parte del circuito que estamos midiendo.
Además, un amperímetro está diseñado para presentar una resistencia interna muy baja. De esta manera intenta modificar lo menos posible el comportamiento normal del circuito durante la medición.
Importante: no debe conectarse un amperímetro directamente en paralelo entre los terminales de una fuente de tensión como si fuera un voltímetro. Debido a su baja resistencia interna, podría circular una corriente muy elevada y dañarse el instrumento, la fuente o el circuito.
Resistencia interna del amperímetro
Un amperímetro ideal tendría una resistencia interna de 0 Ω, de manera que su presencia no provocaría ninguna caída de tensión ni modificaría la corriente del circuito.
En la práctica esto no es posible: todos los instrumentos presentan cierta resistencia interna. Por eso los amperímetros se diseñan para que esa resistencia sea lo suficientemente pequeña en relación con el circuito que se está midiendo.
La pequeña caída de tensión que aparece en el instrumento durante la medición puede influir en determinados circuitos, especialmente cuando se trabaja con tensiones muy bajas o mediciones de precisión.
¿Qué es la resistencia shunt de un amperímetro?
Una resistencia shunt, también llamada resistencia de derivación, es una resistencia de valor muy bajo que permite ampliar el rango de corriente que puede medir un instrumento.
En un amperímetro basado en galvanómetro, el mecanismo de medición puede soportar solamente una corriente pequeña. Al colocar una resistencia shunt en paralelo con el mecanismo, la mayor parte de la corriente circula por el shunt y solo una pequeña fracción atraviesa el galvanómetro.
De esta forma es posible utilizar un mecanismo sensible para medir corrientes considerablemente mayores sin hacer circular toda la corriente por su bobina.
Cálculo de la resistencia shunt
Para entender el funcionamiento podemos utilizar un ejemplo. Supongamos un galvanómetro con:
- Corriente de fondo de escala: 100 µA.
- Resistencia interna: 200 Ω.
- Corriente máxima que queremos medir: 1 A.
Primero calculamos la tensión necesaria para producir la desviación máxima del galvanómetro utilizando la ley de Ohm:
V = I × R
Por tanto:
V = 100 µA × 200 Ω = 0,02 V = 20 mV
Para medir aproximadamente 1 A, casi toda la corriente deberá circular por el shunt, mientras que solamente 100 µA pasarán por el galvanómetro.
La corriente aproximada por el shunt será:
Ishunt = 1 A − 0,0001 A = 0,9999 A
Como el shunt y el galvanómetro están en paralelo, ambos tienen aproximadamente la misma caída de tensión. Aplicando nuevamente la ley de Ohm:
Rshunt = 0,02 V / 0,9999 A ≈ 0,020 Ω
Este ejemplo muestra por qué las resistencias shunt utilizadas para medir corrientes elevadas suelen tener valores de resistencia muy pequeños.
El amperímetro y la ley de Ohm
La ley de Ohm relaciona tensión, corriente y resistencia mediante la expresión:
V = I × R
De ella podemos obtener la corriente:
I = V / R
Por ejemplo, si aplicamos 12 V a una resistencia de 6 Ω, idealmente la corriente será:
I = 12 V / 6 Ω = 2 A
Un amperímetro conectado correctamente en serie permitiría comprobar experimentalmente la corriente que circula por ese circuito, teniendo en cuenta las tolerancias y características reales de sus componentes.
Tipos de amperímetros
Existen diferentes instrumentos para medir corriente. La elección depende del tipo de señal, el rango de corriente y la aplicación.
Amperímetro analógico
Utiliza una escala y una aguja para representar la corriente medida. Los instrumentos tradicionales pueden basarse en mecanismos electromecánicos como el galvanómetro de bobina móvil.
Amperímetro digital
Muestra la corriente mediante una pantalla digital. Actualmente esta función suele encontrarse integrada en multímetros digitales.
Pinza amperimétrica
Una pinza amperimétrica permite medir corriente abrazando un conductor, sin necesidad de insertar el instrumento en serie de la misma forma que un amperímetro convencional. El método de medición y la posibilidad de medir corriente continua o alterna dependen del diseño de la pinza.
Diferencia entre amperímetro, voltímetro y multímetro
| Instrumento | Qué mide | Conexión habitual |
|---|---|---|
| Amperímetro | Corriente eléctrica | En serie |
| Voltímetro | Diferencia de potencial o tensión | En paralelo |
| Multímetro | Tensión, corriente, resistencia y otras magnitudes según el modelo | Depende de la medición |
Una diferencia fundamental es que el amperímetro está diseñado con una resistencia interna baja, mientras que un voltímetro necesita una resistencia interna elevada para afectar lo menos posible al circuito que está midiendo.
Cómo medir corriente con un amperímetro o multímetro
Antes de realizar una medición debes consultar las especificaciones y el manual de tu instrumento. Como procedimiento general:
- Desconecta la alimentación del circuito antes de modificar las conexiones cuando sea necesario.
- Selecciona en el instrumento la función de medición de corriente adecuada.
- Comprueba que las puntas de prueba estén conectadas a los terminales correctos del multímetro.
- Si desconoces la corriente esperada, comienza por un rango apropiado que no exceda los límites del instrumento.
- Abre el circuito en el punto donde deseas realizar la medición.
- Conecta el instrumento en serie.
- Alimenta el circuito y observa la lectura.
- No excedas la corriente máxima especificada para el instrumento y sus terminales.
Errores comunes al utilizar un amperímetro
- Conectarlo directamente en paralelo con una fuente de tensión: puede provocar una corriente muy elevada.
- Utilizar el terminal incorrecto del multímetro: los instrumentos suelen disponer de entradas diferentes según el rango de corriente.
- Superar el límite máximo: puede fundir el fusible interno o dañar el instrumento.
- Olvidar cambiar las puntas después de medir corriente: puede provocar un cortocircuito al intentar posteriormente medir tensión.
- Confundir amperios con voltios: son magnitudes eléctricas diferentes y requieren métodos de medición distintos.
Preguntas frecuentes sobre el amperímetro
¿Qué mide el amperímetro?
El amperímetro mide la intensidad de corriente eléctrica que circula por un circuito. Su unidad principal es el amperio (A).
¿Para qué sirve un amperímetro?
Sirve para conocer la corriente eléctrica que circula por un circuito o dispositivo. Esta medición permite comprobar consumos, realizar pruebas y detectar posibles anomalías en sistemas eléctricos y electrónicos.
¿El amperímetro se conecta en serie o en paralelo?
Un amperímetro convencional se conecta en serie con la carga o parte del circuito cuya corriente queremos medir.
¿Por qué un amperímetro tiene poca resistencia?
Porque al estar conectado en serie debe alterar lo menos posible la corriente original del circuito. Una resistencia interna elevada modificaría considerablemente la medición.
¿Qué pasa si conecto un amperímetro en paralelo?
Debido a la baja resistencia interna del amperímetro, conectarlo directamente en paralelo con una fuente puede crear una corriente muy elevada. Esto puede hacer actuar las protecciones, fundir un fusible o dañar el instrumento o el circuito.
¿Qué diferencia existe entre amperímetro y multímetro?
El amperímetro está destinado específicamente a medir corriente. Un multímetro reúne varias funciones y normalmente permite medir tensión, corriente y resistencia, además de otras magnitudes dependiendo del modelo.
Conclusión
El amperímetro es uno de los instrumentos fundamentales de medición eléctrica. Su función es medir la intensidad de corriente que circula por un circuito y, en una medición convencional, debe conectarse en serie.
Comprender su funcionamiento también ayuda a entender conceptos como la resistencia interna, el galvanómetro y la resistencia shunt utilizada para ampliar el rango de medición. Tanto si utilizas un amperímetro dedicado como la función de corriente de un multímetro, es fundamental respetar el rango máximo y realizar correctamente las conexiones.