Егор взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не более 4 А, и решил увеличить его предел измерений до 16 А. Для этого Егор припаял параллельно к выходам амперметра дополнительный резистор (шунт) и переградуировал шкалу прибора, получив тем самым амперметр с уменьшенным внутренним сопротивлением и расширенным диапазоном измерений. То есть, когда амперметр по старой шкале показывал значение силы тока 4 А, на новой шкале стрелка указывала на деление в 16 А.
1) Если полный ток, текущий через параллельно соединённые амперметр и шунт составляет 16 А, а ток, текущий через амперметр, составляет 4 А, то какой ток течёт через шунт?
2) Если считать, что внутреннее сопротивление амперметра составляет 1,2 Ом, то чему равно сопротивление шунта, который Егор припаял к амперметру?
3) Точность изготовления резисторов на заводе составляет ±5%. В каком диапазоне может лежать величина полного тока, текущего через шунт и амперметр, если амперметр по старой шкале показывает 1 А? Считайте показания амперметра по старой шкале точными. Напишите полное решение этой задачи.
1) Так как амперметр и шунт соединены параллельно, то полный ток через них складывается из суммы токов, текущих через шунт и амперметр. Таким образом, если ток через амперметр составляет 4 А, а общий ток 16 А, то ток через шунт равен 12 А.
2) 2) Так как ток, текущий через амперметр, в три раза меньше, чем ток, текущий через резистор, их сопротивления относятся в три раза. То есть сопротивление шунта в три раза меньше внутреннего сопротивления амперметра и равно 0,4 Ом.
3) Если амперметр показывает 1 А, а его внутреннее сопротивление составляет 1,2 Ом, то напряжение на нём равно 1,2 В. Ток, текущий через шунт, равен отношению напряжения на нём к сопротивлению шунта. Так как сопротивление шунта лежит в диапазоне (0,38; 0,42) Ом, то ток, текущий через него, при напряжении в 1,2 В будет лежать в диапазоне (2,86; 3,16) А. Тогда полный ток через параллельно соединённые амперметр и шунт будет лежать в диапазоне: (3,86; 4,16) А.
Ответ: 1) 12 А; 2) 0,4 Ом; 3) 3,86 < I < 4,16 А.

