Консультация № 188423
13.12.2015, 22:33
0.00 руб.
14.12.2015, 04:12
0 5 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
Здравствуйте, уважаемые эксперты. Прошу помощи в решении следующей задачи (решение прошу сопровождать подробными комментариями):

Из микроамперметра с пределом измерения силы тока I0 и сопротивлением катушки R0 изготавливают амперметр с пределом измерения силы тока I или вольтметр с пределом измерения напряжения U путем подключения шунта сопротивлением Rш или добавочного сопротивления Rд. Определите величину, указанную в таблице знаком вопроса.
[table]
[row][col]I0,мА[/col][col]R0,Ом[/col][col]I,A[/col][col]U,В[/col][col]Rш,Ом[/col][col]Rд,кОм[/col][/row]
[row][col]0,2[/col][col]?[/col][col]2[/col][col]?[/col][col]0,1[/col][col]200[/col][/row]
[/table]
Пробовала решить по аналогии с вариантом 2012г, но никак....

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
15.12.2015, 02:19
общий
Адресаты:
Учимся искать нужную инфо: На любой rfpro.ru-странице в левом столбце, ближе к верху имеется кнопка "::поиск". Жмём её, открывается "ПОИСКОВАЯ СИСТЕМА RFPRO.RU" https://rfpro.ru/search .
В поле "Поиск в Ответах" вводим редкое, но меткое для Вас слово шунт . Жмём "Искать в Ответах". Ч-з неск-ко секунд Вам на выбор предложены 59 ответов, в тч с подробными описаниями и картинками, достаточными для решения Вашей задачки. Желаю удачи!
давно
Посетитель
399299
1
15.12.2015, 11:47
общий
Спасибо, но повторюсь, что уже пробовала решить, но получается запредельный результат, я, к сожалению совсем не физик, но понимаю, что отрицательным напряжение быть не может. помогите формулами, закон Ома знаю, а вот как шунты, амперметры и вольтметры зависят друг от дуга не понимаю
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
15.12.2015, 12:15
общий
Адресаты:
"шунты, амперметры и вольтметры" подчиняются тем же законам эл-физики, что проходят в школе. Я помогу Вам. Закончу срочные дела и напишу Ответ ч-з ~5 часов.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
15.12.2015, 14:40
общий
это ответ
Здравствуйте, mob1972!
Решить сходу более лёгкую задачу2 (Вольтметр) не удаётся изза того, что неизвестна базовая величина: сопротивление катушки (инженеры называют её головкой) микроамперметра R0. Находим этот параметр из решения задачи1.

В задаче1 амперметр состоит из 2х элементов, соединённых параллельно. Суммарный ток I разделяется на 2 составляющие: бОльшая его часть Iш протекает ч-з мощный шунт Rш с оч малым сопротивлением. Меньшая часть тока I0 протекает ч-з микроамперметр. Значит, I=Iш + I0
Также заметим, что от протекающего тока на обоих элементах создаётся одинаковое напряжение U0=Iш * Rш или U0=I0 * R0 (по закону Ома). Обычно, U0 составляет доли Вольта, но в данной задаче оно нам пока не нужно. Поэтому, приравняем
Iш * Rш = I0 * R0
Выделим Iш из 1вого уравнения, как Iш = I - I0 и подставим это выражение во 2е уравнение:
(I - I0) * Rш = I0 * R0
Из него легко получить искомое сопротивление катушки R0=(I - I0) * Rш / I0 = (2-0,0002)*0,1/0,0002 = 999,9 Ом
Проверяем (вдруг, ошиблись?): Напряжение на головке U0=I0 * R0=0,0002 * 999,9 = 0,19998 Вольт.
Напряжение на шунте: U0=Iш * Rш = (I - I0) * Rш = (2-0,0002) * 0,1 = 0,19998 Вольт - Одинаково с высокой точностью!

Теперь можно легко решить задачу2: Вольтметр также состоит из 2х элементов, но тут они соединены последовательно. Ч-з них протекает одинаковый ток I0 = 0,0002 Ампер . Искомое напряжение U находим, как сумму напряжений на катушке U0 = 0,19998 Вольт и на добавочном резисторе Uд = I0 * Rд = 0,0002 * 200 000 = 40 Вольт. Итого, U = U0 + Uд = 0,19998 + 40 = 40,19998 Вольт.
Вписываем в Вашу таблицу найденные значения, округляя их с точностью до 1%: R0=1кОм, U=40 Вольт.

В инженерной практике, где обычно достаточна точность 5…20%, эту задачу решили бы намного проще, всего одним действием, пренебрегая в вольтметре сопротивлением головки (U = I0 * Rд = 0,0002 * 200000 = 40 Вольт), а в амперметре - током ч-з головку (R0 = Rш * I / I0 = 0,1 * 2 / 0,0002 = 1000 Ом = 1кОм).
Желаю Вам стать хорошим инженером, чтоб решать все Ваши задачи одним действием.
5
Спасибо огромное, я сама находила R3, но немного по-другому (результат тот же), а вот U найти было большой проблемой, я не имею к физике никакого отношения, просто 3 высшее, и эл.цепи для меня что-то запредельное. Спасибо за Вашу помощь!!!!!!!
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
16.12.2015, 02:58
общий
Адресаты:
"эл.цепи для меня что-то запредельное" - чтобы избавиться от само-внушаемой запредельности, я предлагал ученикам аналогии с привычной водой: Ток - поток, течёт, воздействует на что-то…
Напряжение - когда эл-заряды напрягаются, и в л момент готовы отдать свою мощь потребителю, как т-ко им откроют краник (замкнут эл-цепь). Ребята в школьном кружке представляли это в меру своей фантазии, начинали понимать процесс и были готовы к законам Ома и проч.
Форма ответа