1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. 10 Веня взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на...
Решение задачи на тему

10 Веня взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не более 6 A , и решил увеличить его предел измерений до 12 A . Для этого Веня присоединил параллельно к выходам амперметра дополнительный резистор (шунт) и переградуировал шкалу

  • Физика
  • #Электричество и магнетизм
  • #Электроника
10 Веня взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не более 6 A , и решил увеличить его предел измерений до 12 A . Для этого Веня присоединил параллельно к выходам амперметра дополнительный резистор (шунт) и переградуировал шкалу

Условие:

10 Веня взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не более 6 A , и решил увеличить его предел измерений до 12 A . Для этого Веня присоединил параллельно к выходам амперметра дополнительный резистор (шунт) и переградуировал шкалу прибора, получив тем самым амперметр с уменьшенным внутренним сопротивлением и расширенным диапазоном измерений. То есть, когда через амперметр шёл ток силой 6 A , на новой шкале стрелка указывала на деление в 12 A.
1) Если полный ток, текущий через параллельно соединённые амперметр и шунт, составляет

12 A , а ток, текущий через амперметр, составляет 6 A , то какой ток течёт через шунт?
2) Если считать, что внутреннее сопротивление амперметра составляет 2 Ом, то чему равно сопротивление шунта, который Веня присоединил к амперметру?
3) Точность изготовления резисторов на заводе составляет ± 5 \%. В каком диапазоне может лежать величина полного тока, текущего через шунт и амперметр, если амперметр по старой шкале показывает 2 A? Считайте показания амперметра по старой шкале точными.
Напишите полное решение этой задачи.

Решение:

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определение тока через шунт


1. Дано:
- Полный ток $I_{total} = 12 \, A$
- Ток через амперметр $I_{amm} = 6 \, A$

2. Найдем ток через шунт $I_{sh}$:
$
I{sh} = I{total} - I_{amm}
$
Подставим значения:
$
I_{sh} = 12 \, A - 6 \, A = 6 \, A
$

Ответ на вопрос 1:

Ток, текущий через шунт, составляет $6 \, A$.

---

Шаг ...

    • Внутреннее сопротивление амперметра Ramm=2ΩR_{amm} = 2 \, \Omega
    • Ток через амперметр Iamm=6AI_{amm} = 6 \, A
  1. U=Iamm=6A2Ω=12V U = I{amm} = 6 \, A \cdot 2 \, \Omega = 12 \, V
    • Напряжение на шунте будет равно напряжению на амперметре, так как они соединены параллельно.
    • Используем закон Ома:
      R{sh}} = \frac{12 \, V}{6 \, A} = 2 \, \Omega

Сопротивление шунта составляет 2Ω2 \, \Omega.


    • Показание амперметра по старой шкале Iamm,old=2AI_{amm, old} = 2 \, A
    • Точность изготовления резисторов ±5%\pm 5\%
    • Если амперметр показывает 2A2 \, A, то полный ток будет:
      Iamm,old+Ish I{amm, old} + I_{sh}
    • Мы уже знаем, что Ish=6AI_{sh} = 6 \, A:
      Itotal,old=2A+6A=8A I_{total, old} = 2 \, A + 6 \, A = 8 \, A
    • Максимальное значение:
      Itotal,max=8A+0.058A=8A+0.4A=8.4A I_{total, max} = 8 \, A + 0.05 \cdot 8 \, A = 8 \, A + 0.4 \, A = 8.4 \, A
    • Минимальное значение:
      Itotal,min=8A0.058A=8A0.4A=7.6A I_{total, min} = 8 \, A - 0.05 \cdot 8 \, A = 8 \, A - 0.4 \, A = 7.6 \, A

Полный ток, текущий через шунт и амперметр, может лежать в диапазоне от 7.6A7.6 \, A до 8.4A8.4 \, A.

Выбери предмет