Естественные науки
В каком диапазоне может лежать величина полного тока, текущего через шнур и амперметр?
Петя взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не более 7 А, и решил увеличить его предел измерений до 21А. Для этого он припаял параллельно к выходам амперметра дополнительный резистор(шунт) и переградуировал шкалу прибора, получив этим амперметр с уменьшенным внутренним сопротивлением и расширенным диапазоном измерений. Т.е., показывал значение силы тока 7А, на новой шкале стрелка указывала на деление в 21А.
Vladimir Smirnov
539
Хм.
У меня получилось, что в шнуре может течь ток от 11.6 до 12.4 Ампер.
При Rш = Rа/2*(плюс/минус 5%).
При этом по старой шкале по-любому будет ток в 4 Ампер, через головку амперметра будет идти опять же 4 Ампер, а через шунт - от 8,4 до 7,6 Ампер.
Новая шкала при этом может показывать 12 Ампер.
PS
Ну, на доверительном уровне в 68% в пределах одной сигмы... которую обычно и определяют как погрешность величины сопротивления.
У меня получилось, что в шнуре может течь ток от 11.6 до 12.4 Ампер.
При Rш = Rа/2*(плюс/минус 5%).
При этом по старой шкале по-любому будет ток в 4 Ампер, через головку амперметра будет идти опять же 4 Ампер, а через шунт - от 8,4 до 7,6 Ампер.
Новая шкала при этом может показывать 12 Ампер.
PS
Ну, на доверительном уровне в 68% в пределах одной сигмы... которую обычно и определяют как погрешность величины сопротивления.
Если всего 21А,то через шунт получится 21-7=14А,то есть в два раза больше чем через амперметр.Так как зависимость линейная,то можно считать,что через шунт (при показании в 4 А) проходит 24А,следовательно,погрешность тока будет 24*0.05=1.2А. Диапазон тока через шунт составляет от 23.8 до 25.2А.Здесь: если старая шкала была 1;2;3;4;5;6;7 ,то новая 3;6;9;12;15;18;21
Андрей Бельский
Ошибся,через шунт пройдет в два раза больше 12*2=24А,тогда погрешность будет 24*0.05=1.2А,а диапазон 23.8-25.2А
Для определения диапазона значений полного тока, текущего через шнур и амперметр, необходимо знать значение сопротивления шунта, который был припаян параллельно к выходам амперметра.
При использовании шунта с сопротивлением Rшунта, полный ток Iполный, текущий через шнур и амперметр, может быть определен по формуле:
Iполный = Iамперметра * (Rамперметра + Rшунта) / Rамперметра
где Iамперметра - значение тока, показываемое на амперметре, Rамперметра - внутреннее сопротивление амперметра.
Для рассмотренного случая, когда амперметр был переградуирован на измерение токов до 21А, можно предположить, что величина сопротивления шунта Rшунта была выбрана таким образом, чтобы при максимальном значении тока, который может измерить амперметр, т.е. 21А, значение тока, протекающего через шунт, было равно 7А, т.е. максимальному значению тока, который можно было измерить до переградуировки амперметра.
Таким образом, можно предположить, что соотношение сопротивлений шунта и амперметра было выбрано следующим образом:
Rшунта / Rамперметра = 7 / 14
или
Rшунта = 0.5 * Rамперметра
Тогда, при измерении тока до 21А, полный ток, текущий через шнур и амперметр, будет равен:
Iполный = 21 * (Rамперметра + 0.5 * Rамперметра) / Rамперметра = 31.5А
Таким образом, диапазон значений полного тока, текущего через шнур и амперметр, будет от 0 до 31.5А.
При использовании шунта с сопротивлением Rшунта, полный ток Iполный, текущий через шнур и амперметр, может быть определен по формуле:
Iполный = Iамперметра * (Rамперметра + Rшунта) / Rамперметра
где Iамперметра - значение тока, показываемое на амперметре, Rамперметра - внутреннее сопротивление амперметра.
Для рассмотренного случая, когда амперметр был переградуирован на измерение токов до 21А, можно предположить, что величина сопротивления шунта Rшунта была выбрана таким образом, чтобы при максимальном значении тока, который может измерить амперметр, т.е. 21А, значение тока, протекающего через шунт, было равно 7А, т.е. максимальному значению тока, который можно было измерить до переградуировки амперметра.
Таким образом, можно предположить, что соотношение сопротивлений шунта и амперметра было выбрано следующим образом:
Rшунта / Rамперметра = 7 / 14
или
Rшунта = 0.5 * Rамперметра
Тогда, при измерении тока до 21А, полный ток, текущий через шнур и амперметр, будет равен:
Iполный = 21 * (Rамперметра + 0.5 * Rамперметра) / Rамперметра = 31.5А
Таким образом, диапазон значений полного тока, текущего через шнур и амперметр, будет от 0 до 31.5А.
Мутя Буксукбаев
9 372
Vladimir Smirnov
Спасибо !
Но, как перевести на новую шкалу?
Но, как перевести на новую шкалу?
Vladimir Smirnov
Если амперметр показывает 4А , а его внутреннее сопротив. = 3Ом, то напряжение в нем равно 12В. Почему сопротивление лежит в диапазоне (1,425;1,575) и Соответственно полный ток в диапазоне (11,62 ; 12,42) ? что-то запутались ...
Похожие вопросы
- Вопрос о токе в цепи и подключении амперметра в нее
- Если ток при последовательном соединении батареек не меняется, то почему амперметр показывает, что он стал больше?
- сила тока в стоячем и в текущем электролите будет разная?
- Я не понимаю в чем отличие Силы тока от Силы напряжения? первый измеряется амперметром а второй вольтметром.. Что такое
- Объясните пожалуйста, Почему на батарейке не пишут величину, вырабатываемой ею силы тока?
- В перерыве между лабораторными работами расшалившиеся дети собрали цепочку из нескольких одинаковых амперметров
- всякий ли вольтметр (и амперметр) пригоден для измерения напряжения (силы тока) в данной цепи?
- почему вольтметр подключаем паралельно. а амперметр последовательно?и чем напряжение отличается от силы тока?
- Как, не пользуясь амперметром узнать, есть ли ток в проводнике?
- Чем отличается гальвонометр от амперметра?
Допустим, сопротивление амперметра 1 Ом. Тогда, чтобы расширить диапазон до указанной величины, сопротивление шунта должно быть 0,5 Ом. Через амперметр потечёт 7 А, через шунт - 14 А в сумме будет 21 А.
Если сопротивление шунта на 5% больше, будет 0,525 Ом. Через амперметр течёт 4 А, через шунт - 7,6 А, через шнур - 11,6 А. Если сопротивление шунта на 5% меньше (0,475 А), то ток через шунт потечет в 8,42А, через шнур - 12,4 А