Dérive de l'ammètre
Définition :Un shunt de courant est un dispositif qui offre un chemin de faible résistance pour le flux de courant. Il est connecté en parallèle avec l'ampèremètre. Dans certains ampèremètres, le shunt est intégré à l'instrument, tandis que dans d'autres, il est attaché externement au circuit. Raison de la connexion du shunt en parallèle avec l'ampèremètre : Les ampèremètres sont conçus pour mesurer des faibles courants. Lorsqu'il s'agit de mesurer des courants importants, un shunt est connecté en parallèle avec l'ampèremètre.
En raison de son faible chemin de résistance, une grande partie du courant mesuré (le courant à mesurer, noté I) passe par le shunt, et seulement une petite quantité de courant passe par l'ampèremètre. Le shunt est connecté en parallèle avec l'ampèremètre afin que la chute de tension sur l'ampèremètre et le shunt reste identique. Ainsi, le mouvement de l'aiguille de l'ampèremètre n'est pas affecté par la présence du shunt. Calcul de la résistance du shunt : Considérons un circuit utilisé pour mesurer le courant I.
Dans ce circuit, un ampèremètre et un shunt sont connectés en parallèle. L'ampèremètre est conçu pour mesurer un faible courant, disons (Im). Si la magnitude du courant I à mesurer est beaucoup plus grande que (Im), le passage de ce grand courant à travers l'ampèremètre le détruirait. Pour mesurer le courant I, un shunt est nécessaire dans le circuit. La valeur de la résistance du shunt (Rs) peut être calculée en utilisant l'expression suivante.
Comme le shunt est connecté en parallèle avec l'ampèremètre, la même chute de tension se produit entre eux.
Ainsi, l'équation de la résistance du shunt est donnée par,
Le rapport entre le courant total et le courant nécessitant le mouvement de la bobine de l'ampèremètre est appelé le facteur de multiplication du shunt.
Le facteur de multiplication est donné par,
Construction du shunt
Les éléments clés suivants sont nécessaires pour un shunt :
Stabilité de la résistance : La résistance du shunt doit rester constante dans le temps. Cela assure une performance cohérente pour dévier correctement la quantité appropriée de courant.
Stabilité thermique : Même lorsque un courant important circule dans le circuit, la température du matériau du shunt ne doit pas subir de fluctuations significatives. Maintenir une température stable est crucial car les variations de température peuvent affecter la résistance et ainsi la fonctionnalité du shunt.
Compatibilité du coefficient de température : Tant l'instrument que le shunt doivent avoir un faible et identique coefficient de température. Le coefficient de température décrit la relation entre les changements des propriétés physiques de l'appareil, telles que la résistance, et les variations de température. En ayant un coefficient de température bas et bien adapté, la précision globale de la mesure reste stable dans différentes conditions de température.
Dans la construction des shunts, le Manganin est couramment utilisé pour les instruments en courant continu, tandis que le Constantan est généralement employé pour les instruments en courant alternatif. Ces matériaux sont sélectionnés en raison de leurs propriétés électriques et thermiques favorables, qui leur permettent de répondre aux exigences strictes pour le fonctionnement du shunt dans leurs applications respectives de type de courant.
