E’ frequente l’esigenza di misurare, per determinarne il valore, le grandezze elettriche di cui si è parlato fin qui, cioè intensità di corrente, tensione, potenza, etc. Questo compito è assolto dagli strumenti di misura. Essi sono caratterizzati da specifiche che ne caratterizzano la bontà. Le specifiche più importanti sono:

    Sensibilità
    Portata
    Classe

La Sensibilità è il rapporto tra la minima deviazione apprezzabile dell’indice dello strumento e la variazione della grandezza che l’ha provocata.

La Portata è il valore massimo misurabile della grandezza, indicato dal fondo scala.

La Classe è la precisione dello strumento.

La misura di una grandezza può essere effettuata con due metodi distinti: diretto e indiretto.

Con il metodo diretto la grandezza da misurare viene letta direttamente sullo strumento utilizzato.

Con il metodo indiretto la grandezza da misurare è ricavata attraverso un calcolo, effettuato utilizzando almeno altre due misure dirette di grandezze da cui la prima dipende.

Gli strumenti di misura possono essere distinti in due categorie: analogici e digitali.

Gli strumenti analogici indicano il valore misurato attraverso lo spostamento di un indice su una scala graduata.

Gli strumenti digitali presentano il valore della grandezza misurata su un visualizzatore numerico, denominato display.

Senza addentrarci nel principio fisico di funzionamento, si riportano di seguito alcuni strumenti di uso più comune e le relative grandezza di misurazione.

Misura dell’intensità di corrente

Lo strumento idoneo a misurare l’intensità di corrente è chiamato amperometro. Se la misura avviene esclusivamente in corrente continua il tipo impiegato è quello magnetoelettrico, a bobina mobile, mentre per le misure in corrente alternata si impiega tanto il tipo elettromagnetico, a ferro mobile, quanto quello elettrodinamico, che risulta migliore di quello a ferro mobile. L’amperometro si collega in serie al circuito, interrompendo il ramo in cui si vuole misurare la corrente e ricollegandolo attraverso lo strumento, fig. 1.6.

E’ il caso di osservare che in corrente continua si deve prestare molta attenzione alla polarità dello strumento.

Se la corrente da misurare è debole lo strumento prende il nome di galvanometro.

Misura della tensione

Lo strumento che misura la tensione è il voltmetro. Esso si inserisce in derivazione o parallelo, collegandolo tra i punti di cui si vuole conoscere la variazione di potenziale, fig. 2.6.

Misura della resistenza

La misura della resistenza può essere eseguita con metodo diretto o indiretto. Il metodo più veloce, ma anche meno preciso, è la misura diretta per mezzo dell’Ohmetro. Più attendibile ma meno veloce è il metodo indiretto volt-amperometrico. Esso consiste nel rilevare la tensione ai capi della resistenza e la corrente che l’attraversa. Il rapporto tra le due misure fornisce la grandezza incognita.

Misura della potenza

Anche la misura della potenza può essere fatta con metodo diretto o indiretto. Il metodo diretto consiste nell’impiegare il wattmetro che può essere usato sia in corrente continua che alternata. Da notare che in corrente alternata il wattmetro fornisce direttamente la potenza attiva. Il metodo indiretto consiste nel misurare separatamente la tensione e la corrente e farne poi il prodotto. Da rilevare che in corrente alternata il prodotto è la potenza apparente, non quella attiva, per cui si rende necessaria anche la misura dello sfasamento , a cui provvedono appositi strumenti detti fasometri o cosfimetri.

E’ il caso di fare cenno anche ad un altro strumento di uso molto frequente in laboratorio, detto multimetro o tester che per la sua versatilità permette misure di tensione e di corrente, sia in continua che alternata, nonchè di resistenze.

Misura dell’energia

Gli apparecchi utilizzati vengono detti contatori. Essi misurano la quantità totale di energia trasmessa nel circuito in un determinato tempo. Sono apparecchi indispensabili per la distribuzione dell’energia elettrica, permettendo di controllare la quantità di energia elettrica utilizzata in ogni impianto in un certo tempo. I contatori sono di tipo elettrodinamico che funzionano sia in continua che alternata; più comunemente sono ad induzione, che funzionano con corrente alternata. I contatori forniscono la misura dell’energia espressa in wattora o chilowattora.

Altri strumenti

Altri strumenti, usati solo in corrente alternata, oltre al fasometro o cosfimetro già menzionato, sono il frequenzimetro e l’oscilloscopio.

Il frequenzimetro, com’è facilmente intuibile, viene utilizzato per la misura della frequenza della corrente alternata.