Šunta aprēķins ampērmetram

Jēdzieni un formulas

Šunts ir pretestība, kas ir savienota pāri ampērmetra spailēm (paralēli instrumenta iekšējai pretestībai), lai palielinātu mērījumu diapazonu. Izmērītā strāva I ir sadalīta starp mērīšanas šunts (rsh, Ish) un ampērmetrs (ra, Ia) ir apgriezti proporcionāls to pretestībām.

Šunta pretestība rsh = ra x Ia / (I-Ia).

Lai palielinātu mērījumu diapazonu par n reizēm, šunta pretestībai jābūt rsh = (n-1) / ra

Piemēri

1. Elektromagnētiskajam ampērmetram ir iekšējā pretestība ra = 10 omi, un mērījumu diapazons ir līdz 1 A. Aprēķiniet šunta pretestību rsh, lai ampērmetrs varētu izmērīt strāvu līdz 20 A (1. att.).

Rīsi. 1.

Izmērītā strāva 20 A sadalīsies strāvā Ia = 1 A, kas plūst caur ampērmetru, un strāvā Ish, kas plūdīs caur šuntu:

I = Ia + Ish.

Tāpēc strāva, kas plūst caur šuntu, Ish = I-Ia = 20-1 = 19 A.

Izmērītā strāva I = 20 A jāsadala attiecībā Ia: Ish = 1:19.

No tā izriet, ka zaru pretestībām jābūt apgriezti proporcionālām strāvām: Ia: Ish = 1 / ra: 1 / rsh;

Ia: Ish = rsh: ra;

1:19 = rw: 10.

Šunta pretestība rsh = 10/19 = 0,526 omi.

Šunta pretestībai jābūt 19 reizes mazākai par ampērmetra pretestību ra, lai caur to izietu strāva Ish, kas ir 19 reizes lielāka par strāvu Ia = 1 A, kas iet caur ampērmetru.

2. Magnetoelektriskajam miliampermetram ir bezšunta mērīšanas diapazons 10 mA un iekšējā pretestība 100 omi. Kādai pretestībai jābūt šuntam, ja ierīce mēra strāvu līdz 1 A (2. att.)?

Rīsi. 2.

Pie pilnas adatas novirzes strāva Ia = 0,01 A iet cauri miliammetera spoli un šunta Ish:

I = Ia + Ish,

no kurienes Ish = I-Ia = 1-0,99 A = 990 mA.

Strāva 1 A tiks sadalīta apgriezti proporcionāli pretestībām: Ia: Ish = rsh: ra.

No šīs attiecības mēs atrodam šunta pretestību:

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

Pie pilnas bultiņas novirzes caur ierīci iet strāva Ia = 0,01 A, strāva Ish = 0,99 A caur šuntu un strāva I = 1 A.

Mērot strāvu I = 0,5 A, strāva Ish = 0,492 A iet cauri šuntam, bet strāva Ia = 0,05 A - caur ampērmetru. Bultiņa novirzās uz pusi skalas.

Jebkurai strāvai no 0 līdz 1 A (ar izvēlēto šuntu) strāvas zaros tiek sadalītas attiecībā ra: rsh, t.i. 100: 1,01.

3. Ampermetram (3. att.) iekšējā pretestība rа = 9,9 omi, un tā šunta pretestība ir 0,1 omi. Kāda ir mērītās strāvas 300 A attiecība ierīcē un šuntā?

Rīsi. 3.

Mēs atrisināsim uzdevumu, izmantojot pirmo Kirhhofa likumu: I = Ia + Ish.

Arī Ia: Ish = rsh: ra.

No šejienes

300 = Ia + Ish;

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

No otrā vienādojuma iegūstam strāvu Ia un aizstājam to pirmajā vienādojumā:

Ia = 1/99xIsh;

300 = 1 / 99xIsh + Ish;

Ishx (1 + 1/99) = 300;

Ishx100/99 = 300;

Ish = 300 / 100 × 99 = 297 A.

Strāva ierīcē Ia = I-Ish = 300-297 = 3 A.

No kopējās izmērītās strāvas strāva Ia = 3 A iet cauri ampērmetram, bet Ish = 297 A caur šuntu.

Ampermetra šunts

4. Ampermetrs, kura iekšējā pretestība ir 1,98 omi, dod pilnu bultiņas novirzi pie strāvas stipruma 2 A. Jāmēra strāva līdz 200 A. Kādai pretestībai jābūt savienotam šuntam paralēli ierīces spailēm. ir?

Šajā uzdevumā mērījumu diapazons tiek palielināts par koeficientu 100: n = 200/2 = 100.

Nepieciešamā šunta pretestība rsh = rа / (n-1).

Mūsu gadījumā šunta pretestība būs: rsh = 1,98 / (100-1) = 1,98 / 99 = 0,02 omi.