shuntweerstanden bij A-meter

Dag allemaal

We kregen een taak over parallel schakelingen en ik geraak er niet aan uit.

De vraag luidt als volgt:
"Van een A-meter met meetbereik 10 mA en 20 ohm inwendige weerstand wil men het meetbereik uitbreiden door een universele shunt te plaatsen. Als shunt weerstand gebruikt men R1= 4 ohm R2= 2 ohm R3= 4 ohm. Hoe groot zullen de verschillende meetbereiken I1, I2, I3 zijn?

Ik heb de stroom over die drie shunts berekent en kwam 0.02 Ampére uit maar die shunts staan in serie dus zullen de deelstromen toch ook 0.02 A zijn?
Maar dit lijkt mij te gemakkelijk want de leerkracht zei dat het een hele moeilijke oefening is dus kan dit niet kloppen.

Ik heb de vraag ook nog in bijlage gestopt.

Ik zit in het 3de middelbaar dus dit is het eerste jaar dat ik elektriciteit krijg

Kan iemand me uitleggen hoe ik het wel kan oplossen?

Alvast bedankt!

Met vriendelijk groeten
Aaron

Shunts staan nooit in serie. Altijd parallel.

Je meetbereik is 10mA de meter heeft een inwendige weerstand van 20 ohm, die staat parallel aan je shunt.
Reken eerst de vervangingsweerstand uit met de verschillende shunts.
Je volle meter uitslag is dus bij een spanning van; 10mA x 20 ohm = 0,2 Volt.
Reken nu de stromen uit bij de vervangingsweerstand en deze spanning.

"tijd is relatief"
Frederick E. Terman

Honourable Member

Met 'meetbereik' bedoelen we hier: de stroom waarbij de meter precies tot het einde van de schaal uitslaat.

Hoeveel stroom loopt er dan door de meter zélf?
Wat is zijn weerstand? Verandert die?
Hoeveel spanning staat er dus over de meter?

Hoeveel spanning staat er dan over de shuntweerstand?
Hoeveel stroom loopt daar dan door?

En hoeveel ook weer door de meter? En totaal dus?

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 18 maart 2021 19:17:59 schreef Martin V:
Je meetbereik is 10mA de meter heeft een inwendige weerstand van 20 ohm, die staat parallel aan je shunt.
Reken eerst de vervangingsweerstand uit met de verschillende shunts.
Je volle meter uitslag is dus bij een spanning van; 10mA x 20 ohm = 0,2 Volt.
Reken nu de stromen uit bij de vervangingsweerstand en deze spanning.

Je haalt me de antwoorden uit het toetsenbord! De vraag is toch onduidelijk, waarschijnlijk omdat ik niet weet wat een "universele shunt is". Er zijn twee weerstanden van 4 Ohm, dus bij gebruik van telkens een weerstand zullen twee antwoorden hetzelfde zijn. Staan de drie weerstanden wel in serie, waarvan telkens een deel wordt kortgesloten? Dan kan het ook nog dat er een, twee, of drie weerstanden parallel aan de meter worden geschakeld en dat geeft weer andere antwoorden....

vergeten

Golden Member

Op 18 maart 2021 17:57:18 schreef Aaron B:

De vraag luidt als volgt:
"Van een A-meter met meetbereik 10 mA en 20 ohm inwendige weerstand wil men het meetbereik uitbreiden door een universele shunt te plaatsen. Als shunt weerstand gebruikt men R1= 4 ohm R2= 2 ohm R3= 4 ohm. Hoe groot zullen de verschillende meetbereiken I1, I2, I3 zijn?

Ik heb de stroom over die drie shunts berekent en kwam 0.02 Ampére uit maar die shunts staan in serie dus zullen de deelstromen toch ook 0.02 A zijn?
Maar dit lijkt mij te gemakkelijk want de leerkracht zei dat het een hele moeilijke oefening is dus kan dit niet kloppen.

Ik heb de vraag ook nog in bijlage gestopt.

Ik denk dat je leraar je op het verkeerde been wilde zetten. :)

Je postzegel is bijna niet te lezen, maar die 30mA klopt!

Uitgangspunt: (zoals ik het begrepen heb)
Door de amperemeter van 20Ω zonder shunt loopt een stroom van 10mA voor een volle schaal uitslag.

De spanning die daarvoor nodig is (wet van ohm) = 20 x 0,01 = 0,2 volt

Door alles wat in serie staat loopt altijd dezelfde stroom.
Tel de drie weerstanden bij elkaar op, dan heb je 10Ω.
Die 10Ω staat parallel aan de 20Ω van je amperemeter.

De spanning over het spul samen is 0,2 volt, dan loopt er 10mA door de amperemeter en 20mA door de shunt van 10Ω, opgeteld 30mA.

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Op 18 maart 2021 20:40:36 schreef vergeten:
[...]Ik denk dat je leraar je op het verkeerde been wilde zetten. :)

Je postzegel is bijna niet te lezen, maar die 30mA klopt!

Uitgangspunt: (zoals ik het begrepen heb)
Door de amperemeter van 20Ω zonder shunt loopt een stroom van 10mA voor een volle schaal uitslag.

De spanning die daarvoor nodig is (wet van ohm) = 20 x 0,01 = 0,2 volt

Door alles wat in serie staat loopt altijd dezelfde stroom.
Tel de drie weerstanden bij elkaar op, dan heb je 10Ω.
Die 10Ω staat parallel aan de 20Ω van je amperemeter.

De spanning over het spul samen is 0,2 volt, dan loopt er 10mA door de amperemeter en 20mA door de shunt van 10Ω, opgeteld 30mA.

In de vraag wordt toch verondersteld dat er door toepassing van de drie weerstanden , er drie nieuwe meetbereiken zijn.
Ik vind de vraag op zijn zachtst gezegd onduidelijk.

Je hebt in totaal 4 weerstanden, nl 20Ω van de meter en R1= 4 ohm, R2= 2 ohm, R3= 4 ohm.
De stroommeting gebeurt in 3 standen, nl
bij stand 1: (R1) // (20Ω + 2Ω + 4Ω)
bij stand 2: (R1 + R2) // (20Ω + 4Ω)
bij stand 3: (R1 + R2 + R3) // (20 Ω)
Voor ieder van bovengenoemde mogelijkheden is er een andere stroom nodig voor een volle uitslag van de amperemeter.
Ook de spanning over de weerstanden bij volle uitslag is verschillend. Die kan je ook uitrekenen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 18 maart 2021 21:28:17 schreef ohm pi:
Je hebt in totaal 4 weerstanden, nl 20Ω van de meter en R1= 4 ohm, R2= 2 ohm, R3= 4 ohm.
De stroommeting gebeurt in 3 standen, nl
bij stand 1: (R1) // (20Ω + 2Ω + 4Ω)
bij stand 2: (R1 + R2) // (20Ω + 4Ω)
bij stand 3: (R1 + R2 + R3) // (20 Ω)
Voor ieder van bovengenoemde mogelijkheden is er een andere stroom nodig voor een volle uitslag van de amperemeter.
Ook de spanning over de weerstanden bij volle uitslag is verschillend. Die kan je ook uitrekenen.

Het uitrekenen is niet het punt, het aantal uitkomsten wel.
Bij serieschakeling kun je met de weerstanden 2, 4, 6, 8 of 10 Ohm maken, dat geeft naast het originele bereik dus nog 5 extra bereiken.
Je kunt de weerstanden ook allemaal parallel over de meter zetten, dan heb je nog 3 bereiken meer.
Er worden echter maar drie stroombereiken gevraagd!
Despanning over de meter is bij volle uitslag altijd hetzelfde. Dat geldt ook als de drie weerstande napart of allemaal tegelijk parallel staan aan de meter. Worden de weerstanden in serie geschakeld, dan is de spanning over de 2 Ohm en 4 Ohm weerstanden uiteraard verschillend, 40mV over de 2 Ohm en 80mV over de 4 Ohm weerstanden

[Bericht gewijzigd door buzzy op 18 maart 2021 21:43:41 (15%)]

Iedere stand heeft toch zijn eigen uitkomst? En er wordt maar 3 stromen met drie standen gevraagd. Ik snap niet waar je alle andere bereiken vandaan haalt. Daar wordt niet naar gevraagd. Het is wel een wazig plaatje, maar het schema waarmee gerekend moet worden is gewoon gegeven.

Ook de spanning over de weerstanden bij volle uitslag is verschillend. Die kan je ook uitrekenen.

En daar wordt ook niet naar gevraagd, dus TS hoeft dat ook niet uit te rekenen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 18 maart 2021 21:43:07 schreef ohm pi:
Iedere stand heeft toch zijn eigen uitkomst? En er wordt maar 3 stromen met drie standen gevraagd. Ik snap niet waar je alle andere bereiken vandaan haalt. Daar wordt niet naar gevraagd. Het is wel een wazig plaatje, maar het schema waarmee gerekend moet worden is gewoon gegeven.[...] En daar wordt ook niet naar gevraagd, dus TS hoeft dat ook niet uit te rekenen.

Er wordt gevraagd naar drie waardes I1, I2, en I3. Als je de weerstanden een voor een parallel aansluit, komen daar maar twee verschillende waardes uit!
De vraagstelling is uiterst vaag.
Begrijpend lezen is een kunst, maar een begrijpelijke vraag stellen ook.
In mijn post van 20:15:13 stelde ik de vraag over het schema. Naar aanleiding van jouw laatste post heb ik het krabbeltje sterk uitvergroot en daar staat inderdaad een schema op. De hele discussie was dus namens mij overbodig geweest.
TS zou zijn materiaal en tekeningen best wel wat duidelijker aan kunnen leveren.............

Als ik de postzegel goed begrijp, is de vraag;
a wat is het meet bereik als je 4+2+4 ohm parallel zet.
b,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 2+4 ,,,,,,,,,,,,,,,,.
c,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 4,,,,,,,,,,,,,,,,,

De spanning is te snijden, welke mes moet ik daarvoor gebruiken?

Op 18 maart 2021 21:49:45 schreef Hunebedbouwer:
Als ik de postzegel goed begrijp, is de vraag;
a wat is het meet bereik als je 4+2+4 ohm parallel zet.
b,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 2+4 ,,,,,,,,,,,,,,,,.
c,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 4,,,,,,,,,,,,,,,,,

Tja, wat je zegt een postzegel! Ik zag alleen een blaadje met heel veel nauwelijks leesbare berekeningen. Na sterk uitvergroten zag ik het schema. TS heeft het over drie shunts, terwijl het een shunt is, die bestaat uit drie weerstanden die je kunt kortsluiten.
Ik heb zo het idee, dat sommige leerlingen absoluut niet weten waar ze mee bezig zijn en dus ook een vraag niet duidelijk kunnen stellen. De resultaten daarvan zie je dan later ook weer in de praktijk......

Op 18 maart 2021 21:58:42 schreef buzzy:
[...]
...Ik zag alleen een blaadje met heel veel nauwelijks leesbare berekeningen.

Groter beeldscherm kopen ;). Dan past getypte tekst, schema en geschreven tekst in één keer op je scherm.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 18 maart 2021 21:43:07 schreef ohm pi:
Iedere stand heeft toch zijn eigen uitkomst? En er wordt maar 3 stromen met drie standen gevraagd. Ik snap niet waar je alle andere bereiken vandaan haalt. Daar wordt niet naar gevraagd. Het is wel een wazig plaatje, maar het schema waarmee gerekend moet worden is gewoon gegeven.[...] En daar wordt ook niet naar gevraagd, dus TS hoeft dat ook niet uit te rekenen.

Ts had het over een universele shunt. Ik denk dat dat een plank is met weerstanden, die je met stopjes kunt parallelschakelen of in serie. Het blijkt te gaan over een serieschakeling van de weerstanden, dan heb je de mogelijkheid om de door mij genoemde waardes te kiezen, dus zo duidelijk is/was het allemaal niet.

Op 18 maart 2021 22:06:03 schreef ohm pi:
[...]Groter beeldscherm kopen ;). Dan past getypte tekst, schema en geschreven tekst in één keer op je scherm.

Groter scherm hoeft niet hoor. Al eens geëxperimenteerd met ctrl+ en het scrollwieltje van de muis?
Verder heeft TS de drie mogelijkheden aangegeven, door resp een, twee of drie weerstanden kort te sluiten. De laatste daarvan is het meest interessant. Welke stroom heb je dan nodig om volle meter uitslag te krijgen?

Bij shunts reken je met de verhouding R.meter/R.shunt+1
Is de uitkomst 20/10+1=3 wordt het berijk 3x zo groot, dit betekent dat je de aflezing ook x3 doet.

De spanning is te snijden, welke mes moet ik daarvoor gebruiken?

Op 19 maart 2021 11:06:51 schreef Hunebedbouwer:
Bij shunts reken je met de verhouding R.meter/R.shunt+1
Is de uitkomst 20/10+1=3 wordt het bereik 3x zo groot, dit betekent dat je de aflezing ook x3 doet.

Ik weet niet of je reageert op mijn laatste bijdrage, maar als derde mogelijkheid heeft TS een kortsluiting over de meter en de weerstanden getekend......

De gegeven afbeelding en de bijhorende tekst die TS geeft is dermate slecht, dat ik me erover verwonder dat iemand de vraag van TS goed kan beantwoorden. De tekst is vrijwel niet te lezen.

Je kunt dan wel uitleg geven over de werking van een shunt, maar TS heeft van de materie kennelijk niets begrepen en ziet het oplossen als een kunstje dat je van buiten moet leren.

inderdaad een onduidelijke foto. Ik heb het blad opnieuw afgedrukt en opnieuw gemaakt en ga nu een duidelijke foto uploaden. Ik denk dat m'n antwoorden nu wel kloppen want ik heb een mail gestuurd naar de leerkracht of hij het eens wil uitleggen en dit was z'n antwoord:

Zoek eerst het meetbereik tussen 0 en m1

Dit is een parallelschakeling van 3 weerstanden (R1+R2+R3) en de weerstand van de ampèremeter.

Je kent de stroom door de ampèremeter en de weerstand ervan, dus ken je de spanning.

Dan kan je de stroom zoeken door de 3 weerstanden, rekening houdend met de eigenschappen van de parallelschakeling.

De stroom 0-m1 is dan de stroom door de ampèremeter en de weerstanden.

Dan het meetbereik 0-m2

Teken dit opnieuw zodat je duidelijk uw parallelschakeling tussen 0 en m2 ziet

Je past dezelfde redenering toe zoals bij het eerste meetbereik.

mvg
Aaron

Ik weet niet of je reageert op mijn laatste bijdrage, maar als derde mogelijkheid heeft TS een kortsluiting over de meter en de weerstanden getekend......

Bij wijzermeters was dat wel gebruikelijk als nulstand, dan had je tijdens reizen afvoer van de inductie van de spoel bij beweging.

[attachment=1]

Op 19 maart 2021 13:25:41 schreef Aaron B:
inderdaad een onduidelijke foto. Ik heb het blad opnieuw afgedrukt en opnieuw gemaakt en ga nu een duidelijke foto uploaden. Ik denk dat m'n antwoorden nu wel kloppen want ik heb een mail gestuurd naar de leerkracht of hij het eens wil uitleggen en dit was z'n antwoord:

Zoek eerst het meetbereik tussen 0 en m1

Dit is een parallelschakeling van 3 weerstanden (R1+R2+R3) en de weerstand van de ampèremeter.

Je kent de stroom door de ampèremeter en de weerstand ervan, dus ken je de spanning.

Dan kan je de stroom zoeken door de 3 weerstanden, rekening houdend met de eigenschappen van de parallelschakeling.

De stroom 0-m1 is dan de stroom door de ampèremeter en de weerstanden.

Dan het meetbereik 0-m2

Teken dit opnieuw zodat je duidelijk uw parallelschakeling tussen 0 en m2 ziet

Je past dezelfde redenering toe zoals bij het eerste meetbereik.

mvg
Aaron

Weet de leraar wel wat een parallelsschakeling is?
Op de vage foto staan de drie weerstanden R1,R2 en R3 in serie.
Met het verhaal wat je nu vertelt kom ik tot het volgende schema

In mijn tekening is Im, de stroom door de meter, I1 t/m I3 de stroom door de weerstanden 1 t/m 3 en It, de totale stroom door de keten.
De spanning over de meter is bij volle uitslag zoals al eerder aangegeven: E=Im x Rm =0,01 x 20= 0,2Volt ofwel 200mV.
Die zelfde spanning staat uiteraard in dit schema ook over de weerstanden, voor alle drie hetzelfde.
De stroom door elke weerstand van 4 Ohm is bij een spanning van 200mV: I =E/R = 200:4 = 50mA.
Door de weerstand van 2 Ohm gaat 200 : 2 = 100mA
Nu alle stromen bij elkaar optellen bij die van de meter. Totaal is dat dus 50+50+100+10= 210mA. Als de meter volle uitsalg moet geven loopt er dus totaal 210mA

Op 19 maart 2021 13:44:00 schreef rwk:
[...]
Bij wijzermeters was dat wel gebruikelijk als nulstand, dan had je tijdens reizen afvoer van de inductie van de spoel bij beweging

.Het is inderdaad gebruikelijk om draaispoelmeters door kortsluiten te dempen als ze vervoerd moeten worden, e.e.a. om beschadiging van het instrument te voorkomen.

Wat is het verschil tussen kortsluiten en 10 Ohm bij een meter met een Ri van 20 Ohm? Weinig tot niets in de praktijk.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik geloof dat niet iedereen weet wat een universele shunt is, of waarom de weerstanden daarin in serie staan. Hier is er een uit de Wiki.
Bron: By Tambo - Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18846523
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/89/Ayrton-shunt.jpg/553px-Ayrton-shunt.jpg
Bij @TS zit het zo te zien nog weer anders; daar worden niet gebruikte weerstanden kortgesloten. Dan geldt mijn berekening.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 19 maart 2021 14:00:55 schreef Brightnoise:
Wat is het verschil tussen kortsluiten en 10 Ohm bij een meter met een Ri van 20 Ohm? Weinig tot niets in de praktijk.

Om een meter te beschermen is een laagohmige verbinding tussen de klemmen van het draaispoelinstrument voldoende. De simpelste laagohmige verbinding is een kortsluiting.
Het begrip laagohmig is een relatief begrip, terwijl een kortsluiting duidt op een weerstand die heel dicht bij nul Ohm ligt.