<<Предыдущая страница

Е.А. Царева

Раздел 3. Электрический ток

� 3.7. Амперметр и шунт

Измерение токов в электрических цепях производится с помощью прибора, называемого амперметром. Одним из важнейших требований, предъявляемых к электроизмерительным приборам, является следующее условие: они не должны влиять на параметры цепи. Так как амперметр включается в цепь последовательно, то он должен обладать очень малым сопротивлением, чтобы не изменить общее сопротивление цепи.

Амперметр представляет собой весьма чувствительный к току прибор � гальванометр, снабженный параллельно присоединенным к нему проводником. Проводник, присоединяемый параллельно к прибору, называется шунтом. Подбирая сопротивление шунта, можно изготовить амперметр, обладающий малым сопротивлением и пригодный для измерения требуемого тока.

Пусть сопротивление гальванометра  равно R, ток в нем  - I_Г, сопротивление шунта � R_Ш, и ток, протекающий в нем, - I_Ш. Пусть сопротивление гальванометра в n  раз больше сопротивления шунта, т.е.

.

Токи, протекающие по двум параллельным проводникам, обратно пропорциональны сопротивлениям этих проводников:

           или      .

Полный ток в неразветвленной цепи равен сумме токов, протекающих через гальванометр и через шунт: , откуда

.

Таким образом, ток в гальванометре в (n +1) раз меньше, чем в цепи.

Таким образом, благодаря шунту мы можем измерять с помощью нашего прибора токи в (n +1) раз большие, чем те, на которые данный прибор рассчитан. При этом через прибор протекает только часть измеряемого тока. В этом случае цена деления прибора будет увеличена в (n +1) раз.

Пример 1.   Шкала миллиамперметра имеет 150 делений: одно деление соответствует 1 миллиамперу, т.е. 0,001 А, сопротивление прибора равно 1 Ом. Каким сопротивлением должен обладать шунт, чтобы можно было применять данный прибор для измерения токов в пределах от нуля до 15 А?

По условию задачи максимальный ток, проходящий через прибор, равен  150� 0,001 А = 0,15 А. Следовательно, через шунт должен проходить весь остальной ток, т.е. 15 А � 0,15 А = 14,85 А.

Токи в приборе и шунте обратно пропорциональны их сопротивлениям. Тогда можно записать:

.

Так как сопротивление шунта очень мало, то сопротивление всего прибора практически равно сопротивлению шунта.

Следующая страница>>