shuntweerstanden bij A-meter

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,,,,,,,,,,,,,,,,,

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.

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.

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.

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

Bij @TS zit het zo te zien nog weer anders; daar worden niet gebruikte weerstanden kortgesloten. Dan geldt mijn berekening.

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.

'heel dicht bij nul Ohm' is nog steeds betrekkelijk: wat voor mij een kortsluiting is, is voor een ander gewoon een locomotiefmotor, of een elektrisch gemaal.

Op 19 maart 2021 13:25:41 schreef Aaron B:
Ik denk dat m'n antwoorden nu wel kloppen:

Ik denk het ook. Al rekende ik anders, ik kom op dezelfde stromen.

voor 0/m3 als voorbeeld:
Je hebt 2 takken parallel. Eentje met de meter en wat serieweerstanden, de tweede met R1 als shuntweerstand:

R_metertak=Ra+R2+R3=26 Ohm. Ia= 10mA U_metertak=0,26V
UR1=U_metertak=0,26V
IR1=0,26/4= 65 mA
I_totaal=Ia+IR1= 75 mA

Je kunt zo ook uitrekenen wat de volle schaal wordt als je m1 en m2 als aansluitingen gebruikt.

(of m2 en m3, maarja, dat is eigenlijk hetzelfde als m1 en 0, symmetrie met de 4 Ohm weerstanden.)

Je hebt ook steeds uitgerekend wat de spanning over de meter is. (Burden voltage). Dat is een leuke als je bijvoorbeeld ergens 0,2V over 10 Ohm hebt en je wilt nameten of er daadwerkelijk 20 mA loopt... Zodra je je meter aansluit, loopt er minder.

Op 19 maart 2021 14:35:05 schreef Frederick E. Terman:
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
[afbeelding]
Bij @TS zit het zo te zien nog weer anders; daar worden niet gebruikte weerstanden kortgesloten. Dan geldt mijn berekening.

De schakeling ken ik wel, die wordt wel meer toegepast in meetinstrumenten, dat dat een universeelshunt heet wist ik niet.
Het is een een aardige schakeling waaraan je je helemaal stuk kunt rekenen, als je niet begrijpt hoe die werkt.

Wat is het voordeel t.o.v.het inschakelen van telkens een enkele andere shuntweerstand? De stroom loopt in alle gevallen door een schakelaar.
Is het een soort veiligheid i.p.v maak voor breek?
Ook de methode van een enkele shuntweerstand inschakelen komt voor in meetinstrumenten.
Voor TS is het eenvoudigste om de diverse situaties even apart te tekenen waarbij de stroom in de beide ketens vanaf dezelfde punten van links naar rechts loopt, dus een keten met alleen weerstanden en de andere met de meter en externe weerstanden in serie. Dan kun je met heel weinig formules de stromen en of diverse spanningen in elke keten uitrekenen en de resultaten bij elkaar optellen.

Ik bedoel zoiets:

Zal het maar uitrekenen.
In de bovenste keten loopt bij volle uitslag van de meter 10mA. De spanning over die keten is dan 260mV. Die spanning staat uiteraard ook over R3. Daarin loopt dan 65mA.
De som van beide stromen en dus voor volle meteruitslag is derhalve 75 mA
Op deze manier kun je dus ook de andere bereiken uitrekenen.

Enfin, ik weet nu wat een universele shunt is.
In het volgende artikel wordt uitgelegd, dat een universele shunt onafhankelijk is van de toegepast galvanometer, anders dan shunts die voor een bepaald instrument gelden.
https://collection.maas.museum/object/319056

Op 19 maart 2021 14:41:00 schreef Frederick E. Terman:
'heel dicht bij nul Ohm' is nog steeds betrekkelijk: wat voor mij een kortsluiting is, is voor een ander gewoon een locomotiefmotor, of een elektrisch gemaal.

En ik was al voorzichtig om dat te schrijven, omdat iets wat echt nul Ohm is, misschien wel niet bestaat.

Op 19 maart 2021 14:58:39 schreef buzzy:
Is het een soort veiligheid i.p.v maak voor breek?

Wiki geeft dat in elk geval als voordeel.
En inderdaad, als je een 'gewone' shunt zou schakelen terwijl je meet, dan MOET de schakelaar een maak-voor-breek zijn, op straffe van vernieling van de galvanometer als je bijvoorbeeld 6 A tracht te meten met een 100µA-instrument.
Met de universele shunt zal de galvo nooit ongeshunt zijn. Natuurlijk, als de stroom 6 A is, en je schakelt van het 10A- naar het 3A-bereik, dan zal de meter wel in de hoek knallen, maar dat is toch van een andere grootteorde qua overbelasting.

[...] dat een universele shunt onafhankelijk is van de toegepast galvanometer

Ik lees met je mee, maar hoewel dat bij benadering kan met loopwerkjes met een t.o.v. de shuntweerstanden te verwaarlozen weerstand, denk ik dat in de gewone passieve analoge multimeters toch rekening gehouden moest worden met de weerstand van het metertje.

Een universele shunt heeft het voordeel dat de contactweerstand van de schakelaar niet in serie staat met de (lage) weerstand van de shunt, voor wat het de meter betreft.

Ah ja, dat is een heel goed punt. Natuurlijk.

Bij de universeelshunt staat weliswaar de schakelaar in serie met de te meten stroom, en daardoor hangt de spanningsval ('burden voltage') wel voor een gedeelte af van de contactweerstand; maar de nauwkeurigheid van de stroommeting op zich wordt er inderdaad niet door beïnvloed.

Op 19 maart 2021 19:35:01 schreef Frederick E. Terman:
Ah ja, dat is een heel goed punt. Natuurlijk.

Bij de universeelshunt staat weliswaar de schakelaar in serie met de te meten stroom, en daardoor hangt de spanningsval ('burden voltage') wel voor een gedeelte af van de contactweerstand; maar de nauwkeurigheid van de stroommeting op zich wordt er inderdaad niet door beïnvloed.

De geleerden die dat allemaal onderzocht hebben, hadden alleen hun hersenen en vergeleken met heden, apparatuur die ook in de beginschoenen stond. Sommige denkers werden zelfs voor gek verklaard en opgesloten.....

Op 19 maart 2021 14:35:05 schreef Frederick E. Terman:
Bij @TS zit het zo te zien nog weer anders; daar worden niet gebruikte weerstanden kortgesloten. Dan geldt mijn berekening.

Dat had ik niet gezien.
Het door jou geposte schema en 'universele shunt' kende ik niet maar ik ging er wel van uit dat de opgave precies klopt met jouw geplaatste schema. Ik ging er van uit dat het een onrealistisch academisch sommetje van de leraar was en dat je dat sommetje gewoon moet oplossen zonder al te diep over nadenken.

Op 19 maart 2021 15:20:55 schreef buzzy:
... omdat iets wat echt nul Ohm is, misschien wel niet bestaat.

Je moet maar eens een kwartiertje met Heike Kamerlingh Onnes praten.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 19 maart 2021 20:51:42 (17%)]

Op 19 maart 2021 20:39:22 schreef ohm pi:
[...]Dat had ik niet gezien.
Het door jou geposte schema en 'universele shunt' kende ik niet maar ik ging er wel van uit dat de opgave precies klopt met jouw geplaatste schema. Ik ging er van uit dat het een onrealistisch academisch sommetje van de leraar was en dat je dat sommetje gewoon moet oplossen zonder al te diep over nadenken.[...]Je moet maar eens een kwartiertje met Heike Kamerlingh Onnes praten.

Nul graden Kelvin is wel koud hoor.....(-273 graden)

Nog wat apparatuur voor TS om de berekeningen in de praktijk te kunnen toetsen.