Rezystor szeregowy: Co to jest i jak działa?

Co to jest opornik szuntowy?

Opornik szuntowy (lub szunta) definiuje się jako urządzenie tworzące ścieżkę o niskim oporze, która zmusza większość prądu elektrycznego do przepływu przez tę ścieżkę w obwodzie. W większości przypadków opornik szuntowy wykonany jest z materiału o niskim współczynniku temperaturowym oporu, co daje mu bardzo niski opór w szerokim zakresie temperatur.

Oporniki szuntowe są powszechnie używane w urządzeniach do pomiaru prądu zwanych „amperomierami”. W amperomierzu opór szunty jest podłączony równolegle. Amperomierz jest podłączony szeregowo z urządzeniem lub obwodem.

Jak działa opornik szuntowy?

Opornik szuntowy ma niski opór. Zapewnia on ścieżkę o niskim oporze dla prądu i jest podłączony równolegle do urządzenia do pomiaru prądu.

Opornik szuntowy wykorzystuje prawo Ohma do pomiaru prądu. Opór opornika szuntowego jest znany. Jest on podłączony równolegle z amperometrem, więc napięcie jest takie samo.

Zatem, jeśli zmierzymy napięcie na oporniku szuntowym, możemy zmierzyć prąd przepływający przez urządzenie za pomocą poniższego równania prawa Ohma.

Użycie opornika szuntowego do pomiaru prądu

Weźmy amperomierz o oporze Ra i mierzący bardzo mały prąd Ia. Aby rozszerzyć zakres amperomierza, opornik szuntowy Rs jest umieszczany równolegle z Rm.

Schemat połączeń tych elementów jest przedstawiony na poniższym rysunku.

Całkowity prąd dostarczany przez źródło to I. Jest on podzielony na dwie ścieżki.

Zgodnie z prawem Kirchhoffa dla prądów (KCL), 

Gdzie,

Is = prąd przepływający przez opór Rs (prąd szunty)

Ia = prąd przepływający przez opór Ra

Opornik szuntowy Rs jest podłączony równolegle z oporem Ra. Zatem spadek napięcia na obu opornikach jest taki sam.