전류계의 션트 계산
개념 및 공식
션트는 측정 범위를 늘리기 위해 전류계 단자에 연결되는 저항입니다(기기의 내부 저항과 병렬로). 측정된 전류 I는 측정 션트 (rsh, Ish) 및 전류계(ra, Ia)는 저항에 반비례합니다.
션트 저항 rsh = ra x Ia / (I-Ia).
측정 범위를 n배 늘리려면 션트에 저항 rsh = (n-1) / ra가 있어야 합니다.
의 예
1. 전자기 전류계는 내부 저항 ra = 10 옴이고 측정 범위는 최대 1A입니다. 전류계가 최대 20A의 전류를 측정할 수 있도록 션트 저항 rsh를 계산합니다(그림 1).
쌀. 1.
20A의 측정된 전류는 전류계를 통해 흐르는 전류 Ia = 1A와 션트를 통해 흐르는 전류 Ish로 나뉩니다.
I = Ia + Ish.
따라서 션트를 통해 흐르는 전류는 Ish = I-Ia = 20-1 = 19 A입니다.
측정된 전류 I = 20 A는 Ia: Ish = 1: 19의 비율로 나누어야 합니다.
분기 저항은 전류에 반비례해야 합니다. Ia: Ish = 1 / ra: 1 / rsh;
Ia: Ish = rsh: ra;
1: 19 = rw: 10.
션트 저항 rsh = 10/19 = 0.526옴.
션트 저항은 전류계 저항 ra보다 19배 작아야 전류 Ish가 통과하므로 전류계를 통과하는 전류 Ia = 1A보다 19배 커집니다.
2. 자기전기 밀리암미터의 비분로 측정 범위는 10mA이고 내부 저항은 100옴입니다. 장치가 최대 1A의 전류를 측정하려면 션트에 어떤 저항이 있어야 합니까(그림 2)?
쌀. 2.
바늘이 완전히 편향되면 전류 Ia = 0.01A가 밀리암미터의 코일과 션트 Ish를 통과합니다.
I = Ia + Ish,
여기서 Ish = I-Ia = 1-0.99A = 990mA입니다.
전류 1A는 저항에 반비례하여 나뉩니다. Ia: Ish = rsh: ra.
이 비율에서 션트 저항을 찾습니다.
10: 990 = rsh: 100; rsh = (10×100) / 990 = 1000/990 = 1.010옴.
화살표가 완전히 편향되면 전류 Ia = 0.01A가 장치를 통과하고 전류 Ish = 0.99A는 션트를 통과하며 전류 I = 1A가 됩니다.
전류 I = 0.5A를 측정할 때 전류 Ish = 0.492A는 션트를 통과하고 전류 Ia = 0.05A는 전류계를 통과합니다. 화살표가 절반 눈금으로 벗어납니다.
0에서 1A까지의 전류(선택한 션트 포함)의 경우 분기의 전류는 비율 ra: rsh로 나뉩니다. 100: 1.01.
3. 전류계(그림 3)의 내부 저항은 rа = 9.9 Ohm이고 션트의 저항은 0.1 Ohm입니다. 장치와 션트에서 측정된 300A 전류의 비율은 얼마입니까?
쌀. 삼.
Kirchhoff의 첫 번째 법칙인 I = Ia + Ish를 사용하여 문제를 해결할 것입니다.
또한, Ia: Ish = rsh: ra.
여기에서
300 = 이아 + 이쉬;
Ia: Ish = 0.1: 9.9.
두 번째 방정식에서 전류 Ia를 구하고 이를 첫 번째 방정식에 대입합니다.
Ia = 1/99xIsh;
300 = 1 / 99xIsh + Ish;
Ishx(1 + 1/99) = 300;
Ishx100 / 99 = 300;
Ish = 300 / 100×99 = 297A.
장치 Ia = I-Ish = 300-297 = 3A의 전류
총 측정 전류에서 전류 Ia = 3A가 전류계를 통과하고 Ish = 297A가 션트를 통과합니다.
전류계 션트
4. 내부 저항이 1.98 옴인 전류계는 2A의 전류에서 화살표의 완전한 편향을 제공합니다. 최대 200A의 전류를 측정해야 합니다. 가지다?
이 작업에서 측정 범위는 100배 증가합니다: n = 200/2 = 100.
션트 rsh = rа / (n-1)의 필수 저항.
우리의 경우 션트 저항은 rsh = 1.98 / (100-1) = 1.98 / 99 = 0.02 옴입니다.