Как гальванометр измеряет больший ток, чем через него проходит?

В моем учебнике четко сказано:

после параллельного ему шунта гальванометр становится амперметром.

Схема очень похожа на эту:

Амперметристочник

Это отлично. У меня проблема с этим:

Теперь та же шкала гальванометра, которая регистрировала максимальный ток. я г перед преобразованием в амперметр зафиксирует максимальный ток I после преобразования в амперметр. Это означает, что каждое деление шкалы амперметра будет показывать больший ток, чем у гальванометра.

Я не понимаю, как гальванометр может измерять ток, который даже не проходит через него? Я знаю, что мы можем вычислить I из I g как:

я г "=" я × С ÷ ( г + С )

Итак, если мы знаем I g (какой гальванометр измеряет), мы можем найти I. Но как это означает, что шкала гальванометра меняется и он начинает измерять ток, который даже не проходит через него?

Что такое S и G ? А вы выучили «правило текущего делителя»?
S=сопротивление шунта, G=сопротивление гальванометра. Вы имеете в виду I=Ig+Is (в данном случае)?
Нет, текущее правило делителя. Как определить, какой ток проходит через каждый из двух резисторов, если их соединить параллельно.
Подсказка: если вам известны S и G, и вы знаете, что потенциал на них одинаков, потому что они соединены параллельно, то вы можете найти соотношение между я г и я с .
Является ли × S = Ig × G? Если нет, то я об этом не знаю.
Гальванометр и амперметр возмущают исходную цепь, потребляя ток, и именно поэтому были введены потенциометры, измеряющие реальную ЭДС батареи, а не только разность потенциалов на клеммах батареи. Это не ответ на ваш вопрос, но это может быть полезно...

Ответы (3)

Гальванометр по-прежнему показывает максимальное отклонение, когда через него проходит максимальный ток. Но из общего тока в цепи только часть его идет на гальванометр, а остальное идет на шунт. Таким образом, реальный ток в цепи больше, чем тот, который проходит через гальванометр.

Но гальванометр откалиброван соответственно тому, что он покажет показание я и не я г .

Гальванометр по-прежнему показывает отклонение, пропорциональное я г но чтение отличается, поскольку калибровка отличается. Следовательно, показание I, хотя ток в гальванометре, хотя ток через него равен Ig, потому что 1 деление или маркировка на амперметре на самом деле отличаются от того, какой фактический ток проходит через него.

Так что хотя я г актуален он показывает я г + я с так как он откалиброван как таковой.

Итак, предположим, что есть 10 делений, тогда Ig является максимальным током, поэтому, когда проходит ток Ig/10, он показывает отклонение на одно деление, но гальванометр откалиброван как 1 деление = I/10. Максимальный ток, измеренный амперметром, равен I.

Это то, что вы хотели??
Пожалуйста, используйте mathjax для форматирования математических выражений. Чтобы узнать больше о mathjax, прочитайте эту статью.
Да, калибровка — это то, что я искал. Не могли бы вы добавить еще немного о калибровке гальванометра?
Это похоже на то, как весы говорят о нашей массе. Хотя весы измеряют ваш вес, они откалиброваны и дают нам значение, которое в 1/9,8 раза больше нашего веса. Так это дает перечитывание нашей массы
Поэтому, если вы возьмете весы на Луну для взвешивания, вы получите неправильные показания, поскольку они откалиброваны с учетом земного притяжения. То же самое и с гальванометром, он на самом деле измеряет Ig, но показывает, что Ii добавит что-то еще в ответ.

Чтобы было понятнее, перерисуйте схему, нарисовав гальвонометр как сопротивление (со значением G ), а не как измеритель.

Теперь вы знаете, что потенциалы двух ветвей (шунтового резистора и гальвонометра) равны, потому что они соединены параллельно.

И вы знаете эквивалентное сопротивление каждой ветви (потому что вы назвали их «S» и «G»).

Отсюда можно найти отношения между я г , я с , и я . Что приведет вас к результату, который вы пытаетесь получить.

Это нормально, но я не об этом спрашивал. Если через гальванометр проходит Ig, то как он сам измеряет Ig+Is?
Потому что вы знаете рацион я с / я г , то зная я г говорит тебе я с . И если вы тогда знаете оба я г и я с , тогда ты знаешь я .
Короче говоря, гальванометр измеряет только Ig?
Вы могли бы посмотреть на это таким образом и сказать, что это составной прибор из гальванометра и шунтирующего резистора, который измеряет весь ток. Но это вопрос семантики, и другие люди могут просто сказать: «используйте гальванометр для измерения I ».

Для начала нужно понять, зачем мы все-таки прикрепляем нечто, называемое шунтом, для преобразования гальванометра в амперметр? Это связано с тем, что гальванометр является очень чувствительным прибором. Он дает полное отклонение шкалы (максимально возможное показание) для тока порядка микроампер (обычно встречается ток, по крайней мере, порядка миллиампер), поэтому, если вы подключите его непосредственно в цепь, стрелка достигнет максимального значения и начинают быстро колебаться (часто с характерным звуком). Во-вторых, гальванометр имеет заметное сопротивление (~100 Ом), которое изменяет ток, который изначально был в цепи.

Предположим, что ток в цепи равен I непосредственно перед точкой присоединения гальванометра и шунта. В месте соединения ток разделится на два: I' и i , где I' — ток через шунт, а i — ток через гальванометр.

Что вам нужно понять, так это то, что при любом преобразовании значение шунта — это то, что мы должны рассчитать для определенного максимального значения тока, которое нам требуется в цепи. Известно только сопротивление гальванометра и величина, называемая его добротностью (показатель добротности — это просто ток, необходимый для единичного отклонения). То, что мы делаем, в основном калибрует значение тока через гальванометр так, чтобы это давало нам представление о токе в цепи. (В вашем случае это то, что позволяет ему измерять ток, больший, чем тот, который на самом деле проходит через него. Это = гальванометр)

В вопросах вам будет дано значение тока, при котором происходит максимальное отклонение гальванометра, или добротность гальванометра и число делений, на которое попадают показания.

Возвращаясь назад, из правила соединения Кирхгофа следует, что ток в точке, где он «разветвляется», будет равен I = I' + i . Другими словами, ток в цепи разделяется на два в месте соединения. Грубым упрощением было бы что-то вроде этого: Обвинения? Они как мы едем по дороге. Мы предпочитаем брать наименее забитые дорожки. Как и мы, заряды пойдут по наименее забитому пути, т. е. по пути с наименьшим сопротивлением. Здесь этот путь лежит через шунтирующее сопротивление.

Так что это относится к тому, что происходит на перекрестке. Теперь, поскольку шунт и гальванометр соединены параллельно, падение напряжения на обоих будет одинаковым. Математически I'S = iG , где S и G — сопротивление шунта и гальванометра соответственно. Кроме того, I' = I - i Что приводит нас к формуле S = iG ÷ ( I - i )

Прочитав несколько абзацев, я понимаю, что это, возможно, не ответило на ваши сомнения. попробую перефразировать. Соединяя два сопротивления параллельно, мы получаем результирующее сопротивление, которое меньше, чем наименьшее значение сопротивления, соединенного в комбинации. Так обстоит дело с нынешним сценарием. Мы хотим, чтобы при добавлении гальванометра в цепь вводилось очень малое сопротивление, поэтому мы добавляем шунт. Далее, по аналогии с транспортом, ток, протекающий через гальванометр, намного меньше, чем ток, протекающий через шунт (можно сказать, что ток, протекающий через шунт, очень близок к значению тока, протекающего через цепь). ).

Примечание. Хотя я мало что говорил о добротности, в значительной степени вокруг нее вращается вся конверсия.

Надеюсь, это поможет.