К недостаткам гальванометра типа Н следует отнести ограниченность шкалы, если подходить к этому прибору с точки зрения использов)аяия его в качестве измерительного прибора (этот гальванометр, в основном, предназначен в качестве нулевого индикатора, т. е. прибора, указывающего момент отсутствия тока в той или иной цепи или схеме). Можно было бьг шкалу прибора несколько расширить переводом нулевого деления к лево- му или правому краям шкалы. С помощью корректора стрелку прибора удается переместить на 5-10 делений, не больше. Это, тем не менее, дает некоторое расширение шкалы в одну сторону. Известны способы перевода нулевого деления шкалы в самое ее начало, однако, эти способы, зачастую приводящие к порче прибора начинающими, не могут быть рекомендованы и поэтому здесь не приводятся.

Что измеряют гальванометрами ?

Для каких измерений предназначаются гальванометры, - для измерений напряжений или сил токов? Покажем, что между первым и вторым измерениями нет никакого принципиального различия.

Стрелочный гальванометр ФИЛУ, например, с одной стороны, является микроамперметром, так как измеряет миллионные доли ампера. Если чувствительность гальванометра составляет 1,5 10~в а, т. е. 1,5 мка, то при 20 делениях предел измерений составит 20X 1,5 = 30 мка, т. е. стрелка прибора отклонится до последнего деления шкалы при пропускании через прибор тока силой 30 мка.

Для того, чтобы через прибор протекал ток такой силы, мы должны подвести к прибору напряжение, величина которого, очевидно, должна быть равна

макс прабу

где f/- напряжение, в вольтах, IaKc-предел измерения прг-бора, в амперах и Япраб - сопротивление самого прибора, в омах. Если сопротивление R pa6=-y то напряжение должно быть равно

/7=30-10-6.200 6-10-3б = 6 Мб.

Если напряжение будет превышать это значение, то стрелка прибора может выйти за пределы шкалы и при дальнейшем увеличении напряжения создастся опасность для целости прибора из-за чрезмерного по величине тока.

Итак, этот гальванометр может служить и в качестве милливольтметра, т. е. прибора, измеряющего тысячные доли вольта.

Если стрелка гальванометра, имеющего чувствительность 0,5-10 а и сопротивление 170 ом, отклонилась на 14 делений шкалы, то это означает, что сила измеряемого тока равна

/ зле = 0,5 10-е . 14 = 7 10-а = 7 мт

или что подводимое к прибору напряжение составляет

аэм = 1азм Краб = 7 10 170 = 1,19 10 в 1,19 5.

Предост ережение. Непосредственное подключение гальванометра к какому-либо источнику тока - аккумулятору, гальваническому элементу и т. д., напряжение которого измеряется вольтами, грозит неминуемой гибелью прибора, так как сила тока через прибор установится чрезмерно большой. Наибольшее допустимое напряжение, которое может быть подведено к прибору, не должно превышать предела измерения по напряжению, определяемого по формуле

макс макс праб*

где UJaкcмаксимзльное допустимое напряжение, в вольтах (предел измерений по напряжению); / - предел измерения по току, в амперах; Нпраб-сопротивление прибора, в омах В свою очередь

/=(чувствительность по току) X (число делений шкалы).

Расширение пределов измерения по току (шунты)

Воспользуемся законом электротехники, гласящим, что токи в параллельно включенных сопротивлениях обратно пропорциональны величинам этих со-Гальданометр противлений. Приключим парал-Т ме 1пч5Г0 jp дельно клеммам гальванометра .....f / М сопротивление (рис. 30). Тог-

. г да через гальванометр потечет уже не весь измеряемый ток, а только часть его. Эта часть *Ла* \шунт будет тем меньше, чем меньше

будет сопротивление по срав-Рис. 30. Шунтирование гальвано- нению С сопротивлением /?г при-

бора. В пределе, когда сопротивление будет почти равно нулю, мы закоротим прибор накоротко и весь ток потечет уже не по прибору, а по сопротивлению которое представит собой для тока путь с очень малым сопротивлением по сравнению с сопротивлением прибора. Такое сопротивление называется шунтом (от английского слова shunt , означающего ответвление, запасный путь).

Изменяя величину сопротивления шунта мы будем менять соотношение между токами через прибор и шунт. Предположим, что нам надо измерить силу тока в 10 ма с помощью гальванометра, через который можно пропускать максимально 50 мка. Включаем параллельно клеммам гальванометра шунт с таким расчетом, чтобы излишек тока 10 ма-50 мка=10 000 мка -50 мка = 9950 мка пропустить через шунт. Ток через

9950

шунт, следовательно, должен в = 199 раз превышать ток

через прибор. Для этого сопротивление прибора Rj должно во столько же раз превышать сопротивление шунта R Если при этом сопротивление прибора равно 250 ом, то сопро-

тивление шунта должно быть равно i99 = 255 ом. Для измере-

i ния еще больших по величине \ токов с помощью гальванометра у пришлось бы отвести в шунт \ еще большую часть измеряемого тока, т. е. уменьшить сопротив-\ ление шунта.

\ Снабдив гальванометр набо-f ром сменных шунтов, мы могли . бы получить возмо!жность с по-]i мощью всего лишь одного при-; бора измерять различные силы токов-от самых малых, изме-

> ряемых совершенно без шунта 3 дерметр с наружным

до очень больших. На рис. 31 шунтом

показан амперметр с наружным / шунтом.

i I Формула, по которой можно подсчитать сопротивление

I шунта

праб

h I Rtu - /

1- , г--1

макс

где- сопротивление шунта, в омах; / - сопротивление прибора, в омах; /. - предел измерения прибора (без шунта) по току, в амперах; Z - предел измерения прибора (с шунтом) по току, в амперах.

Проиллюстрируем применение формулы на примере. Имеется гальванометр со следующими данными: R pa6 - предел измерения по току Ijanc - Требуется расширить пре-

дел измерения до / 3 50 ма. Определить сопротивление

шунта. Находим

-o;o5?-= 0,40004 ом 0,4 ом,

1ЩЮ05