Зміст
Інструментом, який найчастіше використовується для вимірювання струму, є амперметр. Оскільки одиниця вимірювання електричного струму СІ є амперною, то прилад, що використовується для вимірювання струму, називається амперметром.
Існує два типи електричного струму: постійний струм (постійний струм) і змінний струм (змінного струму). Струм постійного струму в одному напрямку, тоді як зміна струму змінює напрям струму через рівні проміжки часу.
Функція амперметра
Амперметри працюють для вимірювання електричного струму шляхом вимірювання струму через набір котушок з дуже низьким опором та індуктивним реактивом. Це дозволяє отримати дуже низький опір, силу, яка протистоїть електричному струму, що дозволяє амперметру точно виміряти струм в ланцюзі без перешкод чи змін за рахунок самого амперметра.
У амперметрах з рухомою котушкою рух є результатом нерухомих магнітів, встановлених протистояти струму. Потім рух повертає центрально розташовану арматуру, яка прикріплена до індикаторного циферблату. Цей циферблат встановлюється вище градуйованої шкали, що дозволяє оператору знати, скільки струму рухається по замкнутому контуру.
При вимірюванні струму ланцюга потрібно послідовно підключати амперметр. Низький опір амперметрів означає, що він не буде втрачати багато потужності. Якщо амперметр був підключений паралельно, шлях може стати короткозамкненим таким, що весь струм буде протікати через амперметр замість контуру.
Основна вимога будь-якого вимірювального приладу полягає в тому, що він не повинен змінювати фізичну величину, що вимірюється. Наприклад, амперметр не повинен змінювати початковий струм. Але це неможливо на практиці. В електричному ланцюзі початковий струм Я1 = E / R перед підключенням амперметра. Припустимо, що внутрішній опір клітини дорівнює нулю.
Амперметр проти гальванометрів
Гальванометри виявляють силу та напрям мінусових струмів у ланцюгах. Вказівник, прикріплений до котушки, рухається за шкалою. Потім шкала калібрується для зчитування струму в ампері.
Гальванометри потребують магнітного поля, тоді як амперметри можуть працювати без одного. Хоча гальванометр має набагато більшу точність, ніж амперметр, він не такий точний. Це означає, що гальванометри можуть бути дуже чутливими до невеликих змін струму, але цей струм все ще може бути далеко від фактичного значення.
Гальванометри можуть вимірювати постійний струм лише тому, що їм потрібна сила електричного струму в магнітному полі, тоді як амперметри можуть вимірювати і постійний, і змінній. Амперметри постійного струму використовують принцип рухомої котушки, тоді як амперметри змінного струму вимірюють зміни в русі шматка заліза за наявності електромагнітної сили нерухомого котушкового дроту.
Опір шунту
Підключивши гальванометр паралельно до дуже малого шунтирующего резистора, струм можна перенаправити через шунт, і через гальванометр пройде лише дуже малий струм. Таким чином, гальванометр може бути адаптований для вимірювання більших струмів, ніж це міг би бути інакше. Шунт захищає гальванометр від пошкодження, забезпечуючи альтернативний шлях до потоку струму.
Нехай G - опір гальванометра і Яг бути максимальним струмом, який можна пропустити через нього для повного відхилення масштабу. Якщо я - струм, що підлягає вимірюванню, то лише частина Яг повинні пройти через G для повного відхилення масштабу та частини, що залишилася (Я - яг) повинен пройти через шунт.
Власне значення опору шунта S розраховується шляхом врахування Г і S паралельно.
Тому S = (ягГ) / (я - яг)
Це рівняння дає значення опору шунта.
Ефективний опір амперметра задається наступним чином: Reff = -1= (GS) / (G + S)