Mi libro de texto dice claramente:
después de ponerle un shunt en paralelo, un galvanómetro se convierte en un amperímetro.
El diagrama es bastante similar a este:
Esto esta bien. Tengo un problema con esto:
Ahora el mismo acale del galvanómetro que estaba registrando la corriente máxima antes de la conversión en amperímetro registrará la corriente máxima I después de la conversión en amperímetro. Significa que cada división de escala en amperímetro mostrará una corriente más alta que la del galvanómetro.
No entiendo cómo puede el galvanómetro medir la corriente que ni siquiera está pasando. Sé que podemos calcular I a partir de I g como:
Entonces, si sabemos I g (qué galvanómetro está midiendo) podemos encontrar I. Pero, ¿cómo significa eso que la escala del galvanómetro cambia y comienza a medir la corriente que ni siquiera pasa por él?
El galvanómetro aún muestra la desviación máxima cuando la corriente máxima pasa a través de él. Pero de la corriente total en el circuito, solo una parte va hacia el galvanómetro y el resto va a la derivación. Entonces, la corriente real en el circuito es más de la que pasa a través del galvanómetro.
Pero el galvanómetro está calibrado de manera que mostrará la lectura de y no .
El galvanómetro aún muestra una deflexión proporcional a pero la lectura es diferente ya que la calibración es diferente. Por lo tanto, la lectura es I a través de la corriente en el galvanómetro, aunque la corriente a través de él es Ig porque las 1 divisiones o marcas en el amperímetro son en realidad diferentes de la corriente real que pasa a través de él.
así que aunque es actual muestra ya que está calibrado como tal.
Supongamos que hay 10 divisiones, entonces Ig es la corriente máxima, por lo que cuando pasa la corriente Ig/10, muestra una desviación de una división, pero el galvanómetro está calibrado como 1 división = I/10. Esa corriente máxima medida por amperímetro es I.
Para hacerlo más claro, vuelva a dibujar su esquema con el galvonómetro dibujado como una resistencia (con valor G ) en lugar de como un metro.
Ahora, sabe que el potencial entre las dos ramas (la resistencia de derivación y el galvonómetro) es igual porque están conectados en paralelo.
Y conoce la resistencia equivalente de cada rama (porque las ha nombrado "S" y "G").
A partir de ahí puedes encontrar las proporciones entre , , y . Lo que te llevará al resultado que estás tratando de obtener.
Primero, debe comprender por qué adjuntamos algo llamado derivación para convertir un galvanómetro en un amperímetro después de todo. Esto se debe a que un galvanómetro es un dispositivo muy sensible. Da una deflexión de escala completa (máxima lectura posible) para corriente del orden de microamperios (normalmente la corriente encontrada es al menos del orden de miliamperios), por lo que si la conecta directamente en un circuito, la aguja alcanzará el valor máximo y comienzan a oscilar rápidamente (a menudo con un sonido característico). En segundo lugar, un galvanómetro tiene una resistencia apreciable (~100 ohmios) que cambia la corriente que estaba inicialmente en el circuito.
Supongamos que la corriente en un circuito es I justo antes del punto de unión del galvanómetro y la derivación. En el cruce, la corriente se bifurcará en dos: I' e i donde I' es la corriente a través de la derivación e i es la corriente a través del galvanómetro.
Lo que debe comprender es que al realizar cualquier conversión, el valor de la derivación es algo que debemos calcular para un valor máximo particular de corriente que requerimos en el circuito. Lo que se conoce es solo la resistencia del galvanómetro y una cantidad llamada figura de mérito (la figura de mérito es solo la corriente requerida para una deflexión unitaria). Lo que estamos haciendo es básicamente calibrar el valor de la corriente a través del galvanómetro para que nos dé una idea de la corriente a través del circuito. (En su caso, esto es lo que le permite medir una corriente mayor que la que realmente pasa a través de él. It = galvanómetro)
En las preguntas, se le dará un valor de corriente que produce una desviación máxima en el galvanómetro o la figura de mérito del galvanómetro y el número de divisiones en las que se encuentra una lectura.
Volviendo atrás, se deduce de la regla de unión de Kirchhoff que la corriente en el punto donde se 'bifurca' sería I = I' + i . En otras palabras, la corriente en el circuito se dividió en dos en la unión. Una gran simplificación sería algo como esto: ¿Cargos? Son como nosotros conduciendo por una carretera. Preferimos tomar los carriles menos congestionados. Al igual que nosotros, las cargas tomarán el camino que esté menos obstruido, es decir, el camino que ofrezca la menor resistencia. Aquí ese camino es a través de la resistencia de derivación.
Así que eso lo hace por las cosas que suceden en el cruce. Ahora, dado que la derivación y el galvanómetro están conectados en paralelo, la caída de voltaje en ambos sería la misma. Matemáticamente, I'S = iG donde S y G son la resistencia de derivación y galvanómetro respectivamente. Además, I' = I - i Lo que nos hace llegar a la fórmula, S = iG ÷ ( I - i )
Habiendo divagado durante algunos párrafos, me doy cuenta de que eso podría no haber respondido a su duda. Intentaré reformular. Conectando dos resistencias en paralelo logramos una resistencia neta que es menor que el valor más pequeño de la resistencia conectada en la combinación. Ese es el caso con el escenario actual. Queremos que se introduzca una resistencia muy pequeña en el circuito cuando agregamos el galvanómetro y por eso agregamos la derivación. Luego, por la analogía del tráfico, la corriente que fluye a través del galvanómetro es mucho más pequeña que la que fluye a través de la derivación (se puede decir que la corriente que fluye a través de la derivación está muy cerca del valor de la corriente que fluye a través del circuito ).
Nota: aunque no he dicho mucho sobre la figura del mérito, es más o menos en torno a lo que gira toda la conversión.
Espero que ayude.
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completamente novato
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Mitchell