Calculul șuntului pentru ampermetru

Concepte și formule

Un șunt este o rezistență care este conectată la bornele ampermetrului (în paralel cu rezistența internă a instrumentului) pentru a crește domeniul de măsurare. Curentul măsurat I este împărțit între șunt de măsurare (rsh, Ish) și ampermetrul (ra, Ia) invers proporțional cu rezistențele lor.

Rezistența la șunt rsh = ra x Ia / (I-Ia).

Pentru a mări domeniul de măsurare de n ori, șuntul ar trebui să aibă o rezistență rsh = (n-1) / ra

Exemple de

1. Ampermetrul electromagnetic are rezistență internă ra = 10 Ohm, iar domeniul de măsurare este de până la 1 A. Calculați rezistența de șunt rsh, astfel încât ampermetrul să poată măsura curentul de până la 20 A (Fig. 1).

Orez. 1.

Curentul măsurat de 20 A se va împărți într-un curent Ia = 1 A care va curge prin ampermetru și un curent Ish care va curge prin șunt:

I = Ia + Ish.

Prin urmare, curentul care curge prin șunt, Ish = I-Ia = 20-1 = 19 A.

Curentul măsurat I = 20 A trebuie împărțit în raportul Ia: Ish = 1: 19.

Rezultă că rezistenţele de ramificaţie trebuie să fie invers proporţionale cu curenţii: Ia: Ish = 1 / ra: 1 / rsh;

Ia: Ish = rsh: ra;

1: 19 = rw: 10.

Rezistență la șunt rsh = 10/19 = 0,526 Ohm.

Rezistența de șunt trebuie să fie de 19 ori mai mică decât rezistența ampermetrului ra, astfel încât să treacă prin ea curentul Ish, care este de 19 ori mai mare decât curentul Ia = 1 A care trece prin ampermetru.

2. Miliampermetrul magnetoelectric are un domeniu de măsurare fără șunt de 10 mA și o rezistență internă de 100 Ohm. Ce rezistență ar trebui să aibă șuntul dacă dispozitivul urmează să măsoare curent de până la 1 A (Fig. 2)?

Orez. 2.

La deviația completă a acului, curentul Ia = 0,01 A va trece prin bobina miliametrului și prin șuntul Ish:

I = Ia + Ish,

de unde Ish = I-Ia = 1-0,99 A = 990 mA.

Curentul 1 A va fi împărțit invers proporțional cu rezistențele: Ia: Ish = rsh: ra.

Din acest raport găsim rezistența la șunt:

10: 990 = rsh: 100; rsh = (10×100) / 990 = 1000/990 = 1,010 ohmi.

La deviația completă a săgeții, curentul Ia = 0,01 A va trece prin dispozitiv, curentul Ish = 0,99 A prin șunt și curentul I = 1 A.

La măsurarea curentului I = 0,5 A, curentul Ish = 0,492 A va trece prin șunt și curentul Ia = 0,05 A va trece prin ampermetru. Săgeata deviază la jumătatea scării.

Pentru orice curent de la 0 la 1 A (cu șuntul selectat), curenții din ramuri sunt împărțiți în raportul ra: rsh, adică. 100: 1,01.

3. Ampermetrul (Fig. 3) are o rezistență internă rа = 9,9 Ohm, iar rezistența șuntului său este de 0,1 Ohm. Care este raportul dintre curentul măsurat de 300 A în dispozitiv și șunt?

Orez. 3.

Vom rezolva problema folosind prima lege a lui Kirchhoff: I = Ia + Ish.

De asemenea, Ia: Ish = rsh: ra.

De aici

300 = Ia + Ish;

Ia: Ish = 0,1: 9,9.

Din a doua ecuație obținem curentul Ia și îl înlocuim în prima ecuație:

Ia = 1 / 99xIsh;

300 = 1 / 99xIsh + Ish;

Ishx (1 + 1/99) = 300;

Ishx100 / 99 = 300;

Ish = 300 / 100×99 = 297 A.

Curentul din dispozitiv Ia = I-Ish = 300-297 = 3 A.

Din curentul total măsurat, curentul Ia = 3 A va trece prin ampermetru, iar Ish = 297 A prin șunt.

Șunt ampermetrului

4. Un ampermetru a cărui rezistență internă este de 1,98 Ohm oferă o deviație completă a săgeții la un curent de 2 A. Este necesar să se măsoare curentul până la 200 A. Ce rezistență ar trebui să fie conectat un șunt în paralel la bornele dispozitivului avea?

În această sarcină, domeniul de măsurare este mărit cu un factor de 100: n = 200/2 = 100.

Rezistența necesară a șuntului rsh = rа / (n-1).

În cazul nostru, rezistența la șunt va fi: rsh = 1,98 / (100-1) = 1,98 / 99 = 0,02 Ohm.