Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 07
Как видим, для подключения амперметра цепь надо разорвать, а для этого все устройство необходимо сначала выключить! Процесс измерения токов оказывается сложнее. Мы уже установили, что внутреннее сопротивление вольтметра Rв должно быть как можно больше, чтобы он не «ответвлял» на себя тока и не нарушал работу измеряемой цепи R, т. е. RB >> R. Требования к амперметру прямо противоположные. Его сопротивление должно быть как можно меньше, чтобы уменьшить падение напряжения на нем, т. е. Ra<< R. В старой аппаратуре часто можно найти головки с током полного отклонения 1…20 мА.
В них рамка намотана довольно толстым проводом, и ее сопротивление невелико. А что делать, если имеется, например, головка от бытового магнитофона (индикатор уровня записи) с параметрами: I0 = 200 мкА, Ro = 0,5 кОм (6,2 мА и 500 Ом). Вольтметр из нее можно сделать, и мы уже знаем как.
Для расширения пределов измерения амперметра служат шунты. Это низкоомные резисторы, включенные параллельно выводам головки (рис. 4).
Общее правило: ток через шунт во столько раз больше тока через головку, во сколько сопротивление шунта меньше сопротивления головки.
Пусть из упомянутой магнитофонной головки (0,2 мА и 500 Ом) вы хотите сделать амперметр на 0,2 А. Тогда сопротивление шунта должно быть в 1000 раз меньше сопротивления головки, т. е. 0,5 Ом. Точная формула для предела измерения тока I выглядит так:
Rш = R0∙I0/(I – I0).
Часто шунтом с малым сопротивлением (десятые и сотые доли ома) становится просто отрезок провода. В промышленных конструкциях шунт нередко выполняют прямо на печатной плате. Собственно, никто не мешает это делать и любителю.
Переключение шунтов выливается в проблему. Если применить обычный переключатель, то в момент переключения все шунты оказываются отключенными, весь большой ток идет через головку, и она моментально сгорает. Поэтому в измеряемую цепь сначала непременно включают шунт, а уж потом к шунту подключают головку. Отключают все в обратном порядке. На фото промышленного шунта как раз видно подключенные провода измеряемой цепи и пустые клеммы для подсоединения головки.
Амперметр никогда нельзя подключать параллельно выводам источника тока! В этом случае он должен будет показать ток короткого замыкания, в большинстве случаев смертельный для прибора.
Омметры и пробники. Простейший пробник для прозвонки цепей содержит последовательно включенные батарейку и лампочку. Если выводы пробника замкнуть, лампочка загорается. Такой пробник годится для проверки проводов, выводов обмоток трансформаторов. Он не годится для проверки диодов и транзисторов, поскольку ток через эти элементы может оказаться больше допустимого. Такой же пробник можно сделать на светодиоде, ток через него значительно меньше (5… 15 мА), но тоже надо смотреть, допустим ли он для проверяемого элемента. Лучше же всего пробником использовать омметр.
Простой омметр представляет собой последовательно соединенные элемент питания (обычно пальчиковый, 1,5 В), головку и добавочный резистор, который часто составляют из постоянного и подстроечного. Замкнув выводы, подстроечным резистором устанавливают стрелку на последнее деление шкалы, оно будет соответствовать нулю омметра. Если теперь между выводами включить некоторое сопротивление, то отклонение стрелки будет меньше. Шкалу омметра градуируют, используя набор резисторов с известными сопротивлениями.
Шкала получается нелинейной.
Расширить предел измерений омметром в сторону меньших сопротивлений удается, если параллельно головке включить шунт, соответственно уменьшив и добавочное сопротивление.
Рассказать в одной статье про все измерительные приборы и про технику измерений невозможно. Но, пользуясь здравым смыслом, законом Ома и арифметикой, вы и самостоятельно постигнете все тонкости измерений.
В.ПОЛЯКОВ, профессор
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос — ответ
Мне катастрофически не хватает времени ни на что. Хоть караул кричи, да вряд ли это поможет. Посоветуйте, как научиться распределять время.
А. Сидоренко,
г. Николаев
Когда-то 14-летний Отто Шмидт составил программу всей своей жизни. По его собственным подсчетам на ее выполнение было необходимо… 150 лет. Тогда он дополнительно составил программу на ближайшие три года. И наконец, стал составлять себе список конкретных дел на каждый день.
Академику Отто Юльевичу Шмидту было суждено прожить 64 года. Когда он умер, выяснилось, что его жизненная программа была почти полностью выполнена. Попробуйте использовать опыт ученого.
Говорят, что очень плохо заводить романы с одноклассниками, сокурсниками или на работе. Но откуда взялось подобное суждение? Чем это плохо?
Катя Климова,
г. Таганрог
По данным американских социологов, служебные романы, напротив, должны всячески поощряться. Дело в том, считают исследователи, что романтические отношения пробуждают в коллегах лучшие качества: на глазах любимого человека они начинают буквально творить чудеса. Кроме того, как показывает практика, во время работы или учебы можно узнать о человеке, его привычках и характере значительно больше, чем встречаясь с ним лишь время от времени.
Читала, что японские ученые обнаружили, что поваренная соль способствует образованию камней в почках, катаракте и даже сахарному диабету. Как же так? Ведь человечество потребляет соль многие тысячи лет и до сих пор как-то все было нормально?..
Наташа Семенова,
г. Воркута
Сравнительно недавно было обнаружено, что возникновению гастрита и язвы желудка способствует бактерия «хеликобактерпилори», обитающая в желудках многих людей. За эту работу авторы исследования были удостоены Нобелевской премии. А теперь еще стало известно, что эта самая зловредная бактерия в соляном растворе становится активнее и лучше размножается.
Кроме того, в начале 2010 года австралийские исследователи доказали, что соль повреждает кровеносные сосуды, делает их плотными, что способствует развитию гипертонии и склероза. Избыток соли приводит также к потере кальция в костях у людей пожилого возраста, вызывая остеопороз и многочисленные переломы.
Так что будьте, пожалуйста, аккуратны, не пересаливайте в самом буквальном смысле этого слова. Эксперты Всемирной организации здравоохранения ныне полагают, что человеку достаточно и 5 г соли в сутки. А медики США подсчитали, что, сократив суточное потребление соли всего на 3 грамма, за год можно предотвратить в стране 100 тысяч инфарктов, причем на вкусе пищи это практически не скажется.
Интересно, сколько ныряльщик может пробыть под водой не дыша?
Антон Коромыслов,
г. Севастополь
В начале 2010 года швейцарец Петер Колат установил новый мировой рекорд по пребыванию под водой без воздуха. Ему удалось задержать дыхание на 19 минут и 21 секунду. Предыдущий рекорд итальянца Николо Путиньяно составлял 19 минут и 2 секунды.
Но мы бы не советовали вам повторять эти достижения или хотя бы пытаться приблизиться к ним. Дело не только в том, что профессиональные ныряльщики тратят годы на тренировки по особой методике.
Продолжительность жизни ныряльщиков обычно невелика. Нередки случаи, когда они умирают в возрасте сорока с небольшим лет.
Буквально каждый день слышу об очередной аварии самолета, поезда или автомобилей на оживленной трассе. Где у пассажира больше шансов уцелеть — при столкновении или аварии? Есть ли по этому поводу какие-то рекомендации специалистов?
Игорь Сарафанов,
г. Калуга
Рекомендация первая и основная: обязательно пользуйтесь привязными ремнями всюду, где они есть. Как показывает практика, они примерно наполовину уменьшают тяжесть травм при резком торможении или столкновении.
В легковом автомобиле безопаснее всего сидеть сзади, по диагонали от водителя. В автобусе лучше сидеть у прохода, неподалеку от основного или запасного выходов.
В поезде или в электричке по возможности выбирайте место в середине состава, а не в начале или в хвосте. В самом вагоне опять-таки лучше всего сидеть у прохода, спиной по направлению движения — так легче переносятся перегрузки.
В самолете тоже безопаснее сидеть в середине фюзеляжа, поближе к аварийному выходу. Средняя часть фюзеляжа чаще остается целой при аварийном приземлении, а близость аварийного выхода позволит покинуть самолет раньше, чем он сгорит.
