Что такое добавочное сопротивление

Шунт и добавочное сопротивление — формулы и определение с примерами

А Гальванометр — электроизмерительный прибор высокой чувствительности для измерения малых токов и напряжений.

Цена деления прибора — это значение наименьшего деления его шкалы.
Наиболее простые соединения резисторов — последовательное и параллельное.

При последовательном соединении резисторов конец одного резистора соединяется с началом другого. При этом сила тока одинакова во всех резисторах:

При параллельном соединении все резисторы одним концом соединены в один узел, а вторым концом — в другой. Точки разветвленной цени, в которых сходится не менее трех проводников, называются узлами цепи. При этом напряжение на каждом резисторе одинаковое и равно напряжению на участке цепи: Сила тока в цепи равна сумме сил токов в ветвях: а их проводимости складываются: или

Каждый электроизмерительный прибор, в том числе амперметр и вольтметр, рассчитан па определенный предел измерения, который нельзя превышать во избежание его порчи. Однако, расширив шкалу измерения прибора, можно измерить значение, превышающее максимально допустимое для него.
Для расширения диапазона измерений амперметра параллельно к нему присоединяют резистор. Он имеет специальное название — шунт. При этом сопротивление шунта подбирается таким образом, чтобы сила тока, проходящего через амперметр, не превышала максимально допустимого значения (рис. 110).

Сила тока в неразветвленной части цепи

где — сила тока, проходящего через шунт.

Поскольку амперметр и шунт соединены параллельно, то падения напряжений на них одинаковы:

Из этого соотношения находим

Подставив выражение для силы тока в соотношение для силы тока в цени,
получим

Если необходимо измерить силу тока, в n раз большую, чем та, на которую рассчитан амперметр, т. е. то к амперметру необходимо присоединить шунт сопротивлением

Следует иметь в виду, что цена деления прибора при шунтировании его сопротивлением позволяющем измерять в n раз большую силу тока, увеличится в n раз.

Таким образом, для существенного увеличения диапазона измерений амперметра необходимо, чтобы сопротивление шунта было намного меньше сопротивления амперметра (Напомним, что сопротивление амперметра мало, так как его подключение не должно существенным образом влиять на значение силы тока в цепи.)

Для увеличения пределов измерения напряжения вольтметра последовательно с ним включают резистор сопротивлением который называют добавочным сопротивлением (рис. 111).

Тогда измеряемое напряжение U на участке цепи будет:

где — максимальное напряжение, на которое рассчитан данный вольтметр, — падение напряжения на добавочном сопротивлении

Поскольку вольтметр и добавочное сопротивление соединены последовательно, то сила проходящего через них тока одинакова:

С учетом закона Ома для однородного участка цепи

где — сопротивление вольтметра. Откуда находим, что

Если необходимо измерить напряжение, в n раз большее, чем напряжение, на которое рассчитан данный вольтметр, т. е. , то к нему надо присоединить добавочное сопротивление

Подчеркнем, что так же, как и при шунтировании амперметра, цена деления вольтметра при подключении добавочного сопротивления позволяющего измерять в n раз большее напряжение, увеличится в n раз. Для значительного расширения диапазона измерения вольтметра необходимо, чтобы

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Telegram и логотип telegram являются товарными знаками корпорации Telegram FZ-LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

2.2.2. Добавочные сопротивления

Добавочные сопротивления являются измерительными преобразователями напряжения в ток (ПНТ). Добавочные сопротивления могут состоять из одного или нескольких резисторов и служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров и других приборов, имеющих параллельные цепи (например, ваттметры, фазометры). Добавочные сопротивления включают последовательно с ИМ (рис. 19). Ток Iи в цепи, состоящей из ИМ с сопротивлением Rи и добавочного резистора с сопротивлением Rд, составит:

,

где U – измеряемое напряжение.

Рис. 19. Схема соединения измерительного механизма с добавочным сопротивлением

Если вольтметр имеет верхний предел измерений Uном, сопротивление Rи, и при помощи добавочного сопротивления Rд надо расширить предел измерения в n раз, то, учитывая постоянство тока протекающего через вольтметр, можно записать:

,

.

Добавочные сопротивления изготавливаются из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изолированного материала, и применяются для расширения пределов измерения вольтметров до 30 кВ.

2.2.3. Дополнительные измерительные преобразователи

В качестве широко применяемых дополнительных измерительных преобразователей являются ДЕЛИТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ в строго определенное число раз. Это фактически измерительные преобразователи напряжения в напряжение (ПНН). Схема простейшего ПНН представлена на рис. 20.

Рис. 20. Резистивный ПНН

его коэффициент преобразования равен

.

В этой схеме соотношение между Zн » Z2 . Эти делители используются в основном для расширения верхних пределов измерения приборов с высоким входным сопротивлением Zвх. Различают резистивные, емкостные и индуктивные делители напряжения.

2.3. Измерительные трансформаторы напряжения и тока

Измерительные трансформаторы переменного тока и напряжения служат в основном для преобразования больших переменных токов или напряжения в относительно малые их значения, допустимые для измерений приборами с небольшими стандартными пределами измерений (например, 5А,1А;150В и т. д.). Применением измерительных трансформаторов достигается гальваническое разделение вторичной (измерительной) цепи от первичной высокого напряжения, а, следовательно, безопасность для персонала, обслуживающего приборы, так как приборы при этом включаются в заземленную цепь низкого напряжения (рис. 21).

Рис. 21. Схема гальванического разделения измерительной цепи от первичного высокого напряжения

Кроме того, в зависимости от соотношения витков первичной и вторичной обмоток можно уменьшать или увеличивать значения токов и напряжений, следовательно, использовать трансформатор в качестве согласующих звеньев и частей измерительного устройства в целом.

Таким образом, основное назначение измерительных трансформаторов тока и напряжения:

а) для расширения пределов измерения приборов по току и напряжению;

б) для гальванического разделения частей измерительной цепи;

в) для согласования отдельных частей измерительных устройствах.

Схема включения измерительных трансформаторов для расширения верхних пределов измерения вольтметра, амперметра и ваттметра приведены на рис. 22.

Рис. 22. Схемы включения измерительных трансформаторов для расширения пределов измерения амперметра (а), вольтметра (б) и ваттметра (в)

Трансформаторы состоят из двух изолированных обмоток, помещенных на магнитопровод из магнитомягкого материала: первичной с числом витков и вторичной с числом витков (рис. 22б, в). Выводы первичной обмотки трансформатора подключают к цепи, в которой производится измерение; к зажимам вторичной обмотки присоединяют нагрузку , которой может быть измерительный прибор или часть его.

При измерениях в высоковольтных цепях трансформаторы обеспечивают безопасность обслуживания приборов, присоединенных к вторичным обмоткам. Это достигается электрической изоляцией (гальваническим разделением) первичной и вторичной обмоток трансформаторов и заземлением металлического корпуса и вторичной обмотки. При отсутствии заземления и повреждении изоляции между обмотками вторичная обмотка и подключенные к ней приборы окажутся под высоким потенциалом, что недопустимо.

Входной (первичной) величиной трансформатора тока является ток , протекающий в первичной цепи. Выходной (вторичной) величиной является ток , протекающий в нагрузке (рис. 22 а).

В трансформаторе напряжения входной (первичной) величиной является напряжение ,подведенное к его первичным зажимам, а выходной (вторичной) – напряжение на выходных зажимах (нагрузке), рис. 22 б.

Основными техническими характеристиками трансформатора тока являются номинальные значения первичного и вторичного токов и , номинальная частота и номинальное сопротивление нагрузки . Первичная обмотка выполняется из провода разного сечения в зависимости от номинального первичного тока. При >>500 А она может состоять из одного витка в виде прямой медной шины (или стержня), проходящей через окно магнитопровода. Вторичная обмотка у всех стандартных трансформаторов тока выполяется проводами небольшого сечения. В соответствии с ГОСТ вторичной номинальный ток трансформаторов тока может быть 1,2,5 А при значениях в пределах от 0,1 до 60000 А. Аналогично основными характеристиками трансформатора напряжения являются номинальные значения первичного и вторичного напряжений , , частоты и вторичной мощности . Вторичное номинальное напряжение стандартных трансформаторов составляет ,100 и 150 В при первичном номинальном напряжении от 220 В до 35 кВ.

Условия работы и схемы включения трансформаторов тока и напряжения отличаются друг от друга. Первичная обмотка трансформатора тока включается в измерительную цепь последовательно, ее зажимы обозначаются буквами и (линия). Во вторичную обмотку, зажимы которой обозначаются буквами – (измерение), включают амперметры, токовые обмотки ваттметров, счетчиков и других приборов. Нормальным режимом работы трансформаторов тока является режим, близкий к короткому замыканию. Первичная обмотка трансформатора напряжения включается в измерительную цепь параллельно, а ее зажимы обозначаются А–Х (начало – конец). К зажимам вторичной обмотки трансформатора напряжения, обозначаемой соответственно буквами а–х, подключают вольтметры, параллельные цепи ваттметров и других приборов, то есть режим работы его близок к холостому ходу. По показанию приборов, включенных во вторичные обмотки измерительных трансформаторов, можно определить значения измеряемых величин. Для этого их показания надо умножить на действительные коэффициенты трансформации трансформатора тока и трансформатора напряжения , соответственно равные и , где и – число витков в обмотках.

Действительные значения коэффициентов трансформации зависят от режима работы трансформатора т. е. от значений токов и напряжений, характера и значения нагрузки вторичной цепи и частоты тока, а также от конструкции трансформатора и качества материала магнитопровода и обычно не известны. Поэтому показания приборов умножают на номинальные значения коэффициентов трансформации трансформатора тока трансформатора напряжения . Номинальные значения коэффициентов трансформации являются постоянными для данного трансформатора и всегда указываются на щитке трансформатора в виде дроби, числитель которой есть номинальное значение первичной, а знаменатель – вторичной величины.

Относительная погрешность из-за неравенства действительного и номинального значений коэффициентов трансформации составляет:

Для трансформаторов тока

,

где ;

для трансформаторов напряжения

,

где .

Погрешность называется токовой погрешностью, а – погрешностью напряжения. Кроме того, в идеальном трансформаторе первичная величина (ток, напряжение) отличается от своего идеального значения не только по модулю, но и по фазе, т. е. имеется еще так называемая угловая погрешность.

В идеальном трансформаторе вектор вторичного тока сдвинут по фазе относительно вектора первичного тока на . Такой же фазовый сдвиг должен быть между векторами вторичного и первичного напряжений в трансформаторе напряжения. В реальном трансформаторе угол между повернутым на вектором вторичной величины и соответствующим вектором первичной величины не равен нулю, а составляет угол , который называется угловой погрешностью трансформатора. Погрешность считается положительной, если повернутый на вектор вторичной величины опережает вектор первичной величины.

Угловая погрешность измерительных трансформаторов сказывается на показаниях приборов, отклонение подвижной части которых зависит от фазового сдвига между токами в цепях этих приборов, таких как, например, ваттметры и счетчики. Поэтому удобно ввести понятие комплексной погрешности измерительного трансформатора. Под комплексной погрешностью трансформатора тока будем понимать отношение

,

а для трансформатора напряжения

Схемы рис. 22б, в не дают точного представления о действительной конструкции трансформаторов, так как магнитопроводы в реальных трансформаторах бывают не только стержневые, но и тороидальные(кольцевые), и броневые. Поэтому, хотя эти схемы не отражают некоторых существенных особенностей конструкций трансформаторов, они удобны для анализа и вывода.

Переменное напряжение (рис. 23), приложенное к зажимам первичной обмотки , вызывает в ней ток . Вследствие индуктивной связи между обмотками во вторичной обмотке наводится ЭДС . Если вторичная обмотка замкнута на сопротивление , то в ней появляется ток , на зажимах вторичной обмотки – напряжение .

Рис. 23. Магнитные потоки в трансформаторе

Магнитное поле в трансформаторе при анализе часто представляют в виде трех потоков: общего потока в магнитопроводе, сцепленного с обеими обмотками и создаваемого МДС и ; потоков рассеяния и , которые в большей своей части проходят по воздуху и сцеплены соответственно с витками первичной и вторичной обмоток. Предполагается, что потоки рассеяния малы по сравнению с потоком , пропорциональны токам и и совпадают с ним по фазе. При этих допущениях можно представить эквивалентной схемой, изображенной на рис. 24. Здесь , – активные сопротивления обмоток катушек; , – индуктивные сопротивления обмоток, обусловленные потоками рассеяния.

Рис. 24. Эквивалентная схема трансформатора

Несмотря на то, что сделанные допущения недостаточно точно отражают процессы, протекающие в трансформаторе, рассмотренная упрощенная схема позволяет выявить основные свойства трансформаторов и вывести соотношения при их расчете.

Достаточно полный анализ основных соотношений измерительных трансформаторов рассмотрен, например, в .

В качестве примера использования трансформаторов тока и напряжения для расширения верхних пределов измерения ваттметров при измерении больших мощностей можно привести схему рис. 25, с помощью которой требуется по данным трансформатора тока ТА и трансформатора напряжения TV, а также показаниям ваттметра определить относительно большую мощность, потребляемую нагрузкой( при измерении погрешностей трансформаторов пренебречь).

Рис. 25. Схема включения измерительных приборов для расширения пределов измерения

Пусть для измерения большой мощности ваттметр подключен к нагрузке через измерительные трансформаторы тока с коэффициентом трансформации и напряжения с (эти данные указаны на щитках трансформаторов). Ваттметр показал 400 Вт.

Требуется определить потребляемую мощность.

1. За счет трансформаторов тока и напряжения в измерительной цепи уменьшена в коэффициент трансформации раз: по мощности, т. е. при ;

коэффициент раз.

2. Учитывая, что , где – мощность первичной цепи (то есть потребляемая нагрузкой мощность); – мощность, измеряемая ваттметром, имеем: кВт.

Расчет шунтов и добавочных сопротивлений

Шунт – это самый простой преобразователь электрического тока.

Шунт представляет собой четырехзажимный преобразователь. Два зажима, к которым подводится электрический ток, называются токовыми, а выходные, с которых снимается напряжение, — потенциальными. Как правило, к потенциальным входам присоединяют механизм измерительного устройства. Основными параметрами измерительных шунтов являются:

1. Номинальное выходное напряжение.
2. Номинальный входной электрический ток.

Сопротивление измерительного шунта рассчитывается по следующей формуле:

где: Iш — номинальный входной ток; Uш — номинальное выходное напряжение.

Основная функция шунтов заключается в расширении пределов измерения измерительных устройств по току. Большую часть измеряемого электрического тока пропускают через шунт, а меньшую через измерительный механизм. Шунты обладают небольшим сопротивлением, поэтому чаще всего используются в цепях постоянного тока, в состав которых входят магнитоэлектрические измерительные устройства. На рисунке ниже представлена схема включения данного измерительного устройства с шунтом. Электрический ток, который протекает через измерительное устройство, связан с величиной измеряемого тока следующим образом:

где: I — измеряемый электрический ток; Rш — сопротивление шунта; Rи — сопротивление измерительного механизма.

Когда необходимо, чтобы ток протекающий через измерительный механизм, был в определенное количество раз меньше, чем измеряемый ток, нужно, чтобы сопротивление шунта удовлетворяло следующему выражению:

где n — коэффициент шунтирования.

Коэффициент шунтирования рассчитывается по следующей формуле:

Пример схемы наружного шунта, который используется при 2000 амперах изображен на рисунке ниже

Рисунок 1. Схема шунта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: В и Г — потенциальные зажимы; А и Б — токовые зажимы.

Шунты изготавливаются из манганина. Когда шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 ампер), то он встраивается в корпус прибора. Для измерения больших токов используются устройства с наружными шунтами, так как в таком случае мощность рассеивания не нагревает прибор.

Добавочные сопротивления

Добавочные сопротивления (резисторы) – это простейшие измерительные преобразователи напряжения в электрический ток.

Когда возникает необходимость в переключении потребителя или группы потребителе на более высокое напряжение, чем то, на которое они рассчитаны, включают добавочное сопротивление. На таком сопротивлении создается падение напряжения, снижающее напряжение на потребителе до необходимой величины. Напряжение источника представляет собой в этом случае сумму напряжений на потребителях и добавочном сопротивлении, то есть:

Снижение напряжения при помощи добавочного сопротивления неэкономично, так как в сопротивлении электроэнергия переходит в тепловую энергию.

Так как электрические измерительные устройства практически всех систем реагируют на величину тока, а добавочные резисторы предназначены для расширения пределов их измерения вольтметров, счетчиков энергии, фазометров, ваттметров. Добавочное сопротивление подключается последовательно с прибором. Пример такого подключения изображен на рисунке ниже.

Рисунок 2. Схема подключения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Электрический ток в измерительной цепи, в этом случае, рассчитывается по формуле:

где: U — измеряемое напряжение; Rп — сопротивление измерительного устройства; Rд — сопротивление добавочного резистора.

Так как через добавочный резистор и измерительное устройство протекает один и тот же электрический ток, то падение напряжения на измерительном устройстве может быть рассчитано по следующей формуле:

Если у измерительного прибора, например, вольтметра, имеется предел измерения, то благодаря добавочному резистору этот предел расширяется в определённое количество раз, но только в том случае, если выполняется следующее условие:

Использование добавочных резисторов также способствует снижению температурной погрешности электрических измерительных устройств. Из ранее представленной схемы общий температурный коэффициент измерительного устройства может быть рассчитан по следующей формуле:

$В = (Вп*Rп+Вд*Rд) / Rп+Rд$

где: Bп — температурный коэффициент сопротивления измерительного устройства; Вд — температурный коэффициент сопротивления добавочного резистора.

Как правило, температурный коэффициент добавочного резистора стремится к нулю, поэтому можно считать верным следующее выражение:

Из представленного выражения следует, что Rп намного меньше Rд, а В намного меньше Вп

Как и шунты, добавочные резисторы изготавливаются из манганина и применяются при напряжении до 30 киловольт. В щитовых и переносных устройствах используются многопредельные добавочные резисторы.

Для чего нужно добавочное сопротивление

Добавочное сопротивление используется для расширения приделов измерения вольтметров. Вольтметр это прибор, применяемый для измерения напряжения в различных точках цепи. Номинальное напряжение, на который рассчитан вольтметр у разных приборов разное. Но иногда возникает ситуация когда прибор рассчитанный на измерение допустим милливольт а нам необходимо измерять киловольты.

Основная часть любого вольтметра это его измерительная головка. Это некоторый электромеханический прибор, который преобразует ток, проходящий через него в угол отклонение стрелки. При этом шкала проградуирована в измеряемых значениях. В нашем случае в вольтах. В цифровых измерительных приборах такого, конечно, нет, там мы видим цифровое табло, на котором выводятся результаты. Но методика расширения диапазона измерительной части остается прежней.

Угол поворота стрелки зависит от тока, протекающего через прибор. Так как сопротивление прибора неизменно то в итоге угол отклонения зависит от напряжения на выводах прибора. Эти выводы необходимо подключить параллельно измеряемому участку цепи. В таком случае вольтметр должен обладать достаточно большим внутренним сопротивлением, чтобы не вносить искажения в работу цепи.

На практике сопротивление измерителя должно отличатся хотя бы в 100 раз от сопротивления цепи. Тогда погрешность вносимая прибором будет составлять всего лишь один процент. Все измерительные головки, как правило, уже обладают высоким внутренним сопротивлением. А так как мы решили расширить приделы измерения путем введения добавочного сопротивления, которое включается последовательно с прибором, то о вносимой погрешности можно не беспокоиться.

Добавочное сопротивление изготавливается из материала, у которого стабильный температурный коэффициент сопротивления. То есть при нагревании такого материала его удельное сопротивление не должно изменяться. Иначе во время измерений вследствие нагревания такого сопротивления при прохождении тока через него или от внешней среды погрешность прибора изменятся.

Как правило, в качестве такого материала используют манганин не путать с маргарином. То есть теперь не сама измерительная головка подсоединяется к участку цепи, а наш вольтметр в целом. Внутри которого эта самая головка соединена последовательно с добавочным резистором. Теперь необходимо рассчитать сопротивление этого резистора, чтобы знать цену деления вольтметра. Для этого сначала нужно определить множитель добавочного сопротивления.

Множитель добавочного сопротивления это отношение, которое показывает во сколько раз то напряжение, которое присутствует на выводах вольтметра больше напряжения поступающего на измерительную головку.

Ну а зная этот множитель легко определить и величину добавочного сопротивления

Как правило, переносные измерительные приборы снабжаются не одним, а несколькими добавочными сопротивлениями. Таким образом, у них появляются некоторые диапазоны измерений. Это делается для того чтобы повысить универсальность вольтметра чтобы одним прибором можно было измерять значения напряжения в различных цепях.

Читайте также:

1. Большие нажатия контактов необходимы, чтобы уменьшить величину сопротивления в месте соприкосновения контактных поверхностей и тем самым уменьшить нагревание контактов.
2. Входное и выходное сопротивления
3. Выведите формулу для коррекции показаний амперметра на значение методической погрешности из-за влияния сопротивления цепи прибора?
4. График сопротивления деформации обрабатываемой заготовки.
5. Добавочные железы
6. Добавочные органы и железы
7. Добавочные сопротивления
8. Драг.Камень/тип сопротивления качество камня/количество
9. Журналист сопротивления
10. Зависимость сопротивления от температуры. Явление сверхпроводимости
11. Задачи и методы сопротивления материалов
12. Запишите дифференциальное уравнение вынужденных колебаний системы с одной степенью свободы без учета сопротивления.

Шунт — простейший преобразователь тока в напряжение. Используется для расширения пределов измерения измерительных приборов по току, прежде всего магнитоэлектрической системы и цифровых..

Шунт характеризуется номинальным значением входного тока шунта I_ном и номинальным значением падения напряжения на шунте U_ном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта

Ток через измерительный механизм равен:

где I – измеряемый ток, R_п – сопротивление измерительного механизма прибора (амперметра).

Введем коэффициент шунтирования, равный отношению величины полного тока к величине тока, протекающего через измерительный прибор n = I/I_пр. Тогда для получения величины тока через измерительный механизм в n раз меньше величины тока в основной цепи, сопротивление шунта должно выбираться из условия R_ш = R_п/(n-1),.

Измерительные шунты используются для измерений токов вплоть до 1000-5000А. Шунты для измерения токов до 30 А обычно встраиваются в измерительный прибор (внутренние шунты). Шунты на большие токи выполняются в виде отдельных устройств (внешние шунты).

Для шунтов предусмотрен следующий ряд номинальных напряжений — 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ

Измерительные шунты изготавливаются из манганина (сплав меди марганца и цинка, отличающийся высокой термостабильностью и очень малой термоЭДС) по следующим классам точности – 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5

Для переносных и щитовых приборов изготавливают многопредельные шунты, которые переключаются в ручном или автоматическом режимах..

Область применения шунтов ограничивается в основном постоянными токами (на переменном токе возникает дополнительная погрешность из-за различной частотной зависимости сопротивлений шунта и прибора) и использование совместно только с магнитоэлектрическими и цифровыми приборами. Существенное большее энергопотребление приборов других систем делает применение шунтов в этих случаях технически сложным и энергозатратным.

Добавочные сопротивленияявляются простейшими измерительными преобразователями напряжения в ток. А поскольку электроизмерительные приборы всех систем, за исключением электростатической, реагируют именно на величину тока, то добавочные сопротивления служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров всех систем, а также других приборов, подключаемых к источнику напряжения — ваттметров, фазометров, счетчиков энергии.

Добавочное сопротивление включается последовательно с прибором и ток I в измерительной цепи прибора (рис. ) равен:

где U – измеряемое напряжение, R_П и R_Д — собственное сопротивление прибора и добавочное сопротивление. Поскольку через добавочное сопротивление и прибор протекает одни и тот же ток, падение напряжения на измерительном приборе будет равно:

Если прибор (вольтметр) имеет предел измерения U_ном то при помощи добавочного сопротивления можно расширить пределы его измерения в n раз если величина добавочного сопротивления удовлетворяет условию:

Добавочные сопротивления, как и шунты, обычно изготавливаются из манганина и используются при напряжениях до 30 кВ. В переносных и щитовых приборах используются многопредельные добавочные сопротивления.

Поскольку величина добавочных сопротивлений должна быть достаточно высокой и, соответственно, длина провода большой, они выполняются в виде катушки намоткой тонкого провода. Намотка добавочных сопротивлений, предназначенных для работы на переменном токе, для минимизации реактивного сопротивления выполняется бифилярной

Применение добавочных сопротивлений способствует также уменьшению температурной погрешности электроизмерительных приборов. Действительно, пусть коэффициенты b_П и b_Д есть температурные коэффициенты сопротивления соответственно измерительного прибора и добавочного сопротивления. Тогда из схемы рис. следует, что общий температурный коэффициента всего вольтметра будет равен:

Температурный коэффициент добавочного сопротивления обычно близок к ну

лю, b_Д »0, следовательно можно считать, что:

Отсюда следует, что поскольку R_П

Дата добавления: 2015-03-31 ; Просмотров: 10034 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

В одной из статей электрическое сопротивление, мы познакомились с новой величиной электрическое сопротивление или сопротивление проводника. Давайте еще раз вспомним, что такое сопротивление проводника.

Сопротивление проводника – это физическая величина, которая характеризует свойство проводника препятствовать проводить электрический ток. Более простыми словами это величина, которая мешает проводить электрический ток.
Условное обозначение сопротивления: R .
Единица измерения сопротивления – это Ом .
Обозначение резистора в электрических схемах:

Если рассуждать логично, то сопротивление проводника, отрицательное качество, так как потребляемый прибор, получает не всю энергию источника питания. Но на практике совсем наоборот. Как бы это было не логично, но практически не одна схема не обходится без элементов, которые обладают разными сопротивлениями. Элементы, которые обладают разными показателями сопротивления называются – Резисторами .

Рези́стор

Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

В этой статье, мы рассмотрим, как резистор участвует для снижения напряжения. Когда, я только начал заниматься радиоэлектроникой, мне сказали или где-то вычитал, что резистор понижает напряжение. В голове я себе это представлял так – в зависимости от нужного напряжения, берешь резистор с определенным номиналом и все. В принципе в этом есть доля правды, но все же все зависит от многих показателей замкнутой электрической цепи. Так же собирая цепь, меняя резисторы разных номиналов, не мог уловить на вольтметре сильные изменения напряжения. Конечно тогда, это не объяснимое для меня явления меня расстраивало.

Рассмотрим простую цепь, состоящую из источника питания (ИП), нагрузке в виде лампочки и соединяющих проводников. Лампочка стандартная маленькая – «3.5V 0.26A E10». Номиналы, напряжение — 3,5 В, ток, который должен протекать – 0,26 А. При подключении к ИП с напряжением 3,5 В, на что и рассчитана лампочка, в цепи образуется сила тока 0,26 А. Так же пользуясь законом Ома можно примерно рассчитать сопротивление лампочки.
Сначала вспомним основную формулу — Закон Ома для участка цепи записывается следующей формулой: I = U/R .
В нашем случае нам нужно найти сопротивление – R.
Переворачиваем формулу R = U / I. (Как удобно формировать формулу, показано в статье Закон Ома)
Подставляем наши данные — 3,5 В / 0,26 А = 13 Ом (округлил) сопротивление лампочки.

Теперь давайте допустим у нас есть такая же лампочка, но нет такого источника питания(ИП), с таким напряжением. Есть только ИП с напряжением в 9 В. Если мы подключим такой источника питания к нашей цепи с лампочкой, то в цепи образуется ток примерно 0,7 А. Что почти в три раза больше номинального значения лампочки (0,26 А). Это скорее всего придет к перегоранию лампочки, лампочка выйдет из строя. Поэтому в наше схему нужно подключить добавочный резистор , как вы уже догадались, он будет забирать часть энергии, часть лишнего напряжения на себя.
Теперь необходимо подсчитать, какой резистор и с каким номиналом нам подойдет. Для этого нужно определить, на какое напряжение нам нужно снизить ИП. Помимо этого, очень важно знать номинальный ток нагрузки, в данном случае лампочки. Давайте распишем данные, который у нас есть.
Uип – 9 В , напряжение источника питания.
Uнаг – 3,5 В , номинальное напряжение лампочки.
Iнаг – 0,26 А , номинальный ток для лампочки.
Формула: Rдоб = (Uип — Uна)/ Iна = (9 – 3,5)/0,26 = 21 Ом (округлил)
И так, для того что бы лампочка не перегорела, нам необходимо подключить добавочный резистор сопротивлением 21 Ом. Что мы и сделаем:

Давайте для понимания, раскидаем что произошло у нас в цепи. Резистор мы подключили в цепь последовательно с нагрузкой, то есть после резистора идет лампочка или наоборот, в данном случае без разницы. При последовательно соединение сила тока для всех нагрузок (для резистора и лампочки) остается одним и тем же. А напряжение тока разделяется на нагрузки в зависимости от их сопротивления. В нашем случае, на нагрузку (Лампочку) падает 3,5 В, на добавочный резистор 5,5 В. Рассмотрим на схеме:

Теперь думаю стало яснее, почему мы использовали такую ( Rдоб = (Uип — Uна)/Iнаг ) формулу для вычисления сопротивления добавочного резистора. Сила тока у нас одинаковая, мы просто нашли сопротивление нагрузки, на которую уйдет наши лишние 5,5 В. Это очень важный момент в законах электрических цепей, поэтому необходимо хорошенько понять и запомнить. В каких еще случаях используют резисторы, рассмотрим при изучениях других радиоэлементов.