Question

Школьный амперметр рассчитан на измерение тока до 2 А. При максимальном показании амперметра, напряжение на амперметре равно 0,1 В. Сколько электронов проходит через поперечное сечение проводника за 3,2 секунды, если амперметр показывает ток 0,5 А? Заряд электрона равен 1,6 × 1019 Кл. Как можно измерить с помощью школьного амперметра силу тока в цепи равную 6 А?

Answer 1

При токе 0,5 А через сечение за 1 секунду проходит 0,5 Кл, за 3, 2 с - проходит 3,2*0,5=1,6 Кл. Количество электронов равно
1,6/(1,6*10-¹⁹)=10¹⁹ штук. 

Измерить ток силой в 6 А можно путём подключения шунтового сопротивления rш (включенного параллельно амперметру). Тогда через амперметр идёт ток в пределах его диапазона (Ia=2 А), а оставшийся ток - идёт через шунт (Iш=4А). Таким образом, измеряемый ток делится по цепям в соотношении 2:4. Отсюда вытекает, что сопротивления ветвей должны быть обратно пропорциональны токам: Iа:Iш=1/rа : 1/rш ⇒Iа:Iш=rш:rа ⇒rш=Ia*ra/Iш. Здесь сопротивление амперметра ra ищем из соотношения ra=0,1/2=0,05 Ом. rш=2*0,05/4=0,025 Ом.