Cómo medir la corriente en esta vida, que no es la que veías en películas
Alohas electrónicas! La Navidad se acerca, tiempo de cacharrear mucho en casa. Tiempo de medir ese voltaje que no cuadra y temporada de gastos en luz para el árbol de navidad. ¿Y quién sabe lo que están gastando esas luces? ¿Y la freidora? ¿Y el congelador lleno de comida?
Para esto hay que conocer la potencia consumida por cada aparato a medir. La potencia se obtiene de multiplicar la corriente por el voltaje del aparato. El voltaje es algo que tenemos claro ya que aparece en las especificaciones. Pero la corriente solamente conocemos la corriente máxima ya que cada momento se utiliza una… Vamos a intentar medir esta corriente…
Eso sí, antes de medir: La horchata es valenciana JAJAJAJA (Tenía que decirlo entre tanto revuelo con la “nueva” bebida vegana hecha de chufa).
Midiendo la corriente con un shunt
A la hora de medir una corriente no es como el voltaje que ponemos un pin a cada lado del componente y medimos. Si utilizas un multímetro sabrás (O deberías saber) que para medir la corriente hay que ponerse en medio del circuito, cortarlo para poder hacer pasar la corriente a través del multímetro como si éste fuera un componente más del circuito.
Esto es porque no medimos corriente directamente, sino que lo que hacemos es poner en el circuito una pequeña resistencia que hace que el voltaje utilizado sea muy muy pequeño pero que nos sirve para conocer la corriente.
¿Cómo? Por la famosa ley de Ohm. Si no la conoces, esta ley dice que V=R*I. Es decir, que si conocemos la resistencia (La hemos puesto nosotros, ¿Cómo no la vamos a conocer? ¡Hasta la tuteamos y la llamamos por su cantidad de Ohms!) y también el voltaje (Medimos esa caída de voltaje con el multímetro de normal) pues conoceremos el valor de la corriente.
Es por esto que se utiliza lo que llamábamos shunt, que no es más que una resistencia pequeña y conocida que nos permite medir la corriente haciendo una sencilla operación.
Midiendo la corriente con una pinza amperimétrica
Pero también hay otra manera, que es utilizando un medidor de corriente de pinza. Estos medidores tienen una pinza circular de manera que lo que hacemos es abrir la pinza o el círculo que hay, meter el cable y cerrarlo. En la pantalla veremos el resultado. Sé que esto parece increíble pero es posible.
Estos medidores también son conocidos como pinzas amperimétricas ya que miden Amperes (La unidad en la que se mide la corriente) y se utilizan para medir AC ya que al ser alterna genera un campo magnético y eso lo podemos aprovechar. Es por eso que estas pinzas llevan un transformador de corriente.
Un transformador de corriente es un hierro con un agujero en el que enrollamos un hilo conductor magnético (bobina) a un extremo y otro hilo al otro lado. De manera que tenemos dos bobinas que generan un campo magnético cada una y un núcleo por el que se transmite este campo magnético. (Imagen de KundaliniZero en Wikimedia bajo una licencia CC-BY-SA-3.0)
De esta manera tenemos el devanado primario y el secundario. En el primario vamos a dar una corriente y en el secundario, por culpa del campo magnético generado en el hierro, se generará una corriente. Esta corriente y la tensión que aparece depende del número de vueltas que se le ha dado a cada cable sobre el hierro (número de espiras) y de la tensión y corriente que tuviésemos al inicio.
¿Por qué nombro la tensión? Porque hay transformadores de voltaje… Pero nosotros estamos interesados en los transformadores de corriente…
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El secreto dentro de las pinzas amperimétricas
Con el transformador de corriente se genera una corriente en el devanado secundario que es proporcional a la que metemos en el primario (Ya he dicho que afecta también el número de espiras de los dos devanados o bobinas).
Entonces, ahora metemos el cable por en medio del hierro. Ya que eso es lo que nos permite hacer esta pinza: Abrir el hierro y meter algo por el medio. Que pasa, que en el transformador se genera una corriente en la bobina primera para generar un campo magnético.
Al pasar la corriente alterna por en medio del hierro también genera un campo. Ese campo ya es el que generará una corriente proporcional (Y conocemos la proporción) en el devanado secundario. Digo conocida porque respeta esta ecuación:
Donde N es el número de espiras o vueltas que tiene el hilo o bobina)
Esta corriente del secundario es la que mide nuestro aparato (seguramente mediante un shunt) y hace el cálculo con esta ecuación de cuánta corriente está pasando en el primario. Y así puede sacarte por su pantalla toda la información 😉
Te deseo una Navidad llena de luz…
Como ves, Con esta información es sencillo poder conectar estos datos a cualquier PC para hacer los cálculos de potencia consumida por los elementos de la casa en tiempo real. Aunque un secreto… Existe un componente llamado SCT-013 que contiene el transformador de corriente y es muy fácil de conectar a Arduino por lo que podrías registrar toda la corriente utilizada y calcular la potencia con un simple Arduino…
Al final necesitamos la energía, la luz. Vivimos colgada de ella y deberíamos vivir colgados del mismísimo sol… (Cómo lo he hilado ahí, eh? ¿Lo ves,no? Eh, eh!)
¡Felices Fiestas acompañado de tus seres queridos! 🙂
