Консультация № 201315
02.08.2021, 09:56
0.00 руб.
0 1 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
У вас есть прибор с ценой деления i0=100 мкА и много сопротивлении? различных номиналов. Шкала прибора имеет n=100 делении?. Собственное сопротивление прибора R=70 Ом.

Какое добавочное сопротивление необходимо подключить к этому прибору, чтобы сделать вольтметр с пределом измерения U0=150 В? Ответ выразите в кОм, округлите до целого числа.


Прибор шунтируют так, чтобы получился миллиамперметр с пределом измерения силы тока I0=800 мА. Чему равно сопротивление шунта? Ответ выразите в мОм, округлите до целого числа.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
03.08.2021, 05:52
общий
это ответ
Условие: Прибор имеет сопротивление R = 70 Ом, шкалу n = 100 делений и цену деления i0 = 100 мкА .
Вычислить добавочное сопротивление Rv , чтобы сделать вольтметр с пределом измерения U0 = 150 В .
Вычислить сопротивление RШ шунта, чтобы получить миллиамперметр с пределом измерения тока I0 = 800 мА .

Решение: Поскольку прибор имеет шкалу n = 100 делений с ценой i0 = 100 мкА / деление, значит предел измерения этого прибора
IП = n·i0 = 100·100 = 10 000 мкА = 10 мА . Такие приборы называются МиллиАмперметрами .
Когда ч-з прибор протекает ток IП , то по закону Ома на клеммах прибора выделяется напряжение
UП = IП·R = 10 мА · 70 Ом = 700 мВ = 0,7 Вольт.

Таким образом можно МиллиАмперметром измерять напряжение, если подключить прибор параллельно (а не традиционно последовательно) паре узлов исследуемой эл-цепи. Например, если прибор покажет в этом случае 5 мА (пол-шкалы), то это показание соответствует напряжению 0,7 / 2 = 0,35 Вольт. Вольтметры со столь большим током отклонения стрелки применяют т-ко в учебных приборах либо в устареших заводских электро-щитах, где массивная рамка и большая шкала нужны для дальнего обзора показаний. Инженеры и радио-любители предпочитают вольтметры с мизерным входным током (~ 0,1 мА) чтоб в процессе измерения НЕ вносить заметных искажений в исследуемую эл-цепь.

Чтобы сделать вольтметр с пределом измерения U0 = 150 В, последовательно с прибором подключают Добавочный резистор с сопротивлением Rv . Ч-з прибор и резистор протекает одинаковый ток IП = 10 мА . Измеряемое напряжение U0 = 150 В делится м-ду прибором и резистором. На приборе "падает" UП = 0,7 Вольт.
Напряжение на резисторе UR = U0 - UП = 150 - 0,7 = 149,3 В .
Искомое сопротивление резистора вычислим по закону Ома : Rv = UR / IП = 149,3 В / 10 мА = 14,93 кОм .

Чтобы получить миллиамперметр с пределом измерения тока I0 = 800 мА , резистор-шунт подсоединяют параллельно прибору. Через прибор протекает IП = 10 мА - малая часть измеряемого тока. Остальной ток
IШ = I0 - IП = 800 - 10 = 790 мА протекает ч-з шунт. Напряжение на обоих элементах равно UП = 0,7 Вольт.
Искомое сопротивление шунта вычислим по закону Ома : RШ = UП / IШ = 700 мВ / 790 мА [$8776$] 0,886 Ом = 886 мОм.

Ответ : добавочное сопротивление резистора для вольтметра равно [$8776$] 15 кОм, сопротивление шунта [$8776$] 886 мОм.

Проверка : При полном отклонении шкалы прибора вольтметр покажет напряжение IП·(R + Rv) = 10 мА · (0,7 + 14,93) кОм = 150 В = U0 , что и требовалось проверить.
Миллиамперметр с шунтом покажет IП + IП·R / RШ = 10 мА + (10 мА)·(70 / 0,886) = (10 + 790) мА = 800 мА = I0 . Проверка успешна!
5
Спасибо большое очень помогли!
Форма ответа