Principy (65.) Čáry a kouzla v elektřině
reklama
Pro elektřinu není celkem nic nemožného. Poznáme ještě
později, jakých čárů a kouzel je schopná. Nyní si všimněme něčeho jiného.
Kdybychom si třebas přáli, aby přeplněný vůz elektrické dráhy pojal do sebe ještě jednou tolik lidí, bylo by
to marné a pošetilé přání. Stěny vozu se neroztáhnou a lidé čekající na stanici musí se vybouřit jen bezbožným
proklínáním.
Když však budeme chtít, aby na příklad voltmetr určený pro
měření nejvyššího napětí 50 voltů měřil 300, 600 nebo třebas 3000 voltů, je to
docela prostá věc. Nemůžeme ovšem jen tak k němu připojit vyšší napětí. To
bychom jej poškodili. Ale můžeme to udělat jinak.
Voltmetr pro rozsah 150 voltů potřebuje na příklad proud 0,1
A pro plnou výchylku.
Napětí 300 voltů by jím protlačilo proud
dvakrát většÍ, 0,2 A. Na prvou dovolenou hodnotu jej jednoduše snížíme tím, že
před voltmetr zapojíme v sérii právě tak veliký odpor, jaký má přístroj. Má-li
voltmetr 500 ohmů, zapojíme k němu do série také 500 ohmů. Tím je
odpor obvodu dvojnásobný a dvojnásobné napětí vyvolá stejnou výchylku jako
dříve. Nesmíme ovšem zapomenout, že nyní každý dílek stupnice voltmetru
znamená dvakrát větší hodnotu. Říkáme, že voltmetr má konstantu 2. Když jí
násobíme počet dílků odečtených na stupnici, přepočítali jsme jeho výchylky na volty. Ukazuje-li na příklad 36 dílků,
je měřené napětí 2.36, tedy 72 voltů. Připojenému odporu říkáme předřadný
odpor.
Takový odpor si můžeme sami lehce zhotovit,
chceme-li rozšířit rozsah svého voltmetru.
Jako drátu užijeme isolovaného odporového drátu, průměru asi 0,2 mm. Postačí však také tenký měděný drát,
poněvadž u nás nezáleží tak na chybě způsobené teplotou. Kdybychom znali
odpor voltmetru přesně, mohli bychom snadno vypočítat velikost předřadného
odporu a určit, kolik drátu spotřebujeme. Právě tak však můžeme nalézt tuto
hodnotu zkusmo.
U ampérmetru máme podobnou možnost zvětšit jeho rozsah.
Představme si, že nějakým odporem velikosti 10 ohmů protéká proud 1 ampéru.
Připojíme k němu paralelně stejně veliký odpor 10 ohmů. Také jím bude protékat
proud 1 ampéru. Nic není z ničeho; také druhý proud musí dodat zdroj napětí. A
tak ve společném vodiči poteče proud 2 ampérů. V odporech se dělí na dva proudy
po 1 ampéru a za nimi se opět spojuje v jediný vodič s proudem 2 ampérů.
Pro takové dělení proudu v místě rozvětvení (v uzlu) platí
jeden z Kirchhoffových zákonů:
součet přitékajících proudů = součtu proudů odtékajících
Oba proudy jsou v určitém poměru k odporům. Jsouli oba odpory stejné, jsou i proudy stejné. Jinak platí nepřímá úměrnost. Větším odporem bude protékat menší proud a naopak a hodnoty proudů musí být nepřímo úměrné velikosti odporů. Toho se dá využít k rozšíření rozsahu ampérmetru.
Řekněme, že máme přístroj s odporem 1 ohmu a pro rozsah 1 ampéru. Chceme jím měřit proudy až do 10 ampérů.
Musíme tedy k ampérmetru připojit takový paralelní odpor, aby jím protékalo 9 ampérů a ampérmetrem opět jen 1 ampér. Musí být tedy odpory v poměru 1 : 9. Má-li ampérmetr odpor 1 ohmu, musí mít paralelní odpor velikost pouze 1/9 ohmu. Paralelnímu odporu říkáme shunt (čti šent) nebo česky bočník. Jeho výroba je jednoduchá a můžeme si snadno k svému ampérmetru pořídit libovolný počet bočníků. Ani nemusíme jejich hodnoty pracně počítat. Můžeme si je opět určit zkusmo.
Reloaded Ladislav Smrz 1956
TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|