Пример решения задач по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников» (№1)

Расширение пределов измерений с помощью шунтов к амперметрам

Рис. 5.11. Шунт к миллиамперметру

Задача. На рисунке (рис. 5.11, а) показан миллиамперметр, который име­ет сопротивление 30 Ом и рассчитан на измерение максимальной силы тока 0,005 А. Как с помощью этого милли­амперметра изготовить приборы для из­мерения сил тока до 0,05 А, 0,5 А и 5 А?

Решение:

Вычислим сопротивление шунта, который позволит с помощью миллиам­перметра, рассчитанного на 0,005 А, измерять ток силой до 0,05 А. Шунты к измери­тельным приборам подсоединяются параллельно (рис. 5.11, б).

Очевидно, что через миллиамперметр не может проходить ток силой больше 0,005 А. Поэтому через шунт должен в данном случае проходить ток силой I_ш = 0,05 А — 0,005 А = 0,045 А. В общем случае

I_ш = I — I_mA.

По законам параллельного соединения проводников

I_ш / I_mA = R_mA / R_ш,

откуда

R_ш = R_mA • I_mA / I_ш;

R_ш = 30 Ом • 0,005 А / 0,045 А = 3,3 Ом.

Легко можно получить общую формулу для вычислений значений сопротивлений шунтов, рассчитанных на другие значения сил токов:

R_ш = R_mAI_mA / (I — I_mA).

Можно поделить числитель на знаменатель в полученной формуле на силу тока миллиамперметра I_mA:

R_ш = R_mA • (1 / (I / I_mA) — 1).

Отношение I / I_mA = n показывает, во сколько раз расширяются пределы измерений прибора с помощью шунта. Получаем простую формулу для расчета сопротивлений шунтов

R_ш = R_mA / (n — 1). Материал с сайта http://worldof.school

Использовав эту формулу, можно вычислить сопротивления шунтов на 0,5 А и 5 А:

n₁ = 0,5 А / 0,005 А = 100;

R_ш1 = 30 Ом / (100 — 1) ≈ 0,3 Ом;

n₂ = 5 А / 0,005 А = 1000;

R_ш1 = 30 Ом / (1000 — 1) ≈ 0,03 Ом;

При практическом изготовлении шунтов выполняют рассмотренные здесь расчеты, а также на опытах с использованием контрольных приборов подбирают конкретные зна­чения сопротивлений шунтов.

На этой странице материал по темам:

• Примеры задач на парплельное соединение

• Пример решения параллельное соединение проводников

• Решение задач по теме соединение проводников

• Задачи по теме параллельное и последовательное соединение проводников

• Задачи на соединение проводников с решением