Вопросы, страница 50 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Вопросы

1. Что такое шунт амперметра?

2. Для чего применяются шунты?

3. Как соединяется шунт с амперметром?

4. Если шунт подключён к клеммам амперметра и имеет собственные клеммы, то через какие клеммы надо включать прибор в электрическую цепь, через клеммы амперметра или через клеммы шунта?

1. Что такое шунт амперметра?

Шунт амперметра – это резистор с очень малым и точно известным электрическим сопротивлением. Он предназначен для создания обходного пути для электрического тока. Название происходит от английского слова "shunt", означающего "ответвление", "обход". Шунт подключается параллельно измерительному механизму амперметра, чтобы основная часть измеряемого тока протекала через него, а не через чувствительный прибор.

Ответ: Шунт амперметра — это низкоомный резистор, подключаемый параллельно амперметру для отвода части измеряемого тока.

2. Для чего применяются шунты?

Шунты применяются для расширения пределов измерения амперметров. Измерительные механизмы большинства амперметров (например, магнитоэлектрической системы) очень чувствительны и рассчитаны на небольшой ток, как правило, не превышающий долей ампера. Для измерения токов, значительно превышающих этот предел (десятки, сотни или тысячи ампер), необходимо, чтобы основная часть тока обходила измерительный механизм. Шунт как раз и создает такой обходной путь с низким сопротивлением. В результате через сам амперметр протекает лишь малая, строго определенная доля общего тока, а по ее величине судят об общем токе в цепи. Если $\text{I}$ – общий ток, $I_A$ – ток через амперметр, $R_A$ – сопротивление амперметра, а $R_{SH}$ – сопротивление шунта, то коэффициент расширения диапазона измерений $\text{n}$ определяется как $n = \frac{I}{I_A} = 1 + \frac{R_A}{R_{SH}}$.

Ответ: Шунты применяются для того, чтобы можно было измерять большие токи с помощью амперметров, рассчитанных на малые токи, то есть для расширения диапазона измерений прибора.

3. Как соединяется шунт с амперметром?

Шунт с амперметром соединяется параллельно. Это означает, что входная и выходная клеммы шунта подключаются соответственно к входной и выходной клеммам амперметра. Вся эта система, состоящая из параллельно соединенных амперметра и шунта, включается в измеряемую электрическую цепь последовательно с нагрузкой, ток в которой нужно измерить. В точке подключения к цепи ток разветвляется: бо́льшая его часть идет через шунт, а меньшая — через амперметр.

Ответ: Шунт соединяется с амперметром параллельно, а вся эта сборка включается в цепь последовательно.

4. Если шунт подключён к клеммам амперметра и имеет собственные клеммы, то через какие клеммы надо включать прибор в электрическую цепь, через клеммы амперметра или через клеммы шунта?

Включать прибор в электрическую цепь необходимо через клеммы шунта. Внешние шунты, особенно рассчитанные на большие токи, имеют две пары клемм:

• Токовые клеммы: массивные зажимы, предназначенные для подключения в разрыв основной цепи. Через них протекает весь измеряемый ток.
• Потенциальные клеммы: зажимы меньшего размера, к которым подключается сам измерительный прибор (амперметр).

Такая конструкция используется для повышения точности измерений. Падение напряжения измеряется строго на калиброванном участке шунта между потенциальными клеммами. Это позволяет исключить из результата измерений падение напряжения на токовых клеммах и в местах их присоединения к цепи, где переходное сопротивление может быть нестабильным и сравнимым с сопротивлением самого шунта. Если подключить цепь к клеммам амперметра, весь ток пойдет через его измерительный механизм, что приведет к немедленному выходу прибора из строя.

Ответ: Прибор в электрическую цепь необходимо включать через собственные клеммы шунта, а не через клеммы амперметра.