Bocznik amperomierza to rezystor o małej rezystancji włączany równolegle do ustroju pomiarowego amperomierza. Jego zadaniem jest przejęcie części mierzonego prądu, aby przez sam miernik nie popłynął prąd większy od dopuszczalnego.
Dzięki bocznikowi można zwiększyć zakres pomiarowy amperomierza. Amperomierz nadal mierzy prąd płynący przez swój ustrój, ale całkowity prąd w obwodzie jest sumą prądu miernika i prądu bocznika.
Zasada działania
Amperomierz o rezystancji wewnętrznej (R_A) i bocznik o rezystancji (R_B) są połączone równolegle, więc mają takie samo napięcie:
[ U_A = U_B ]
Z prawa Ohma:
[ I_A R_A = I_B R_B ]
Stąd można wyznaczyć prąd bocznika:
[ I_B = \frac{I_A R_A}{R_B} ]
Całkowity prąd, czyli nowy zakres amperomierza, wynosi:
[ I = I_A + I_B ]
Przykład egzaminacyjny
Dane:
- zakres amperomierza: (I_A = 1\text{ A}),
- rezystancja amperomierza: (R_A = 0{,}5\ \Omega),
- rezystancja bocznika: (R_B = 0{,}5\ \Omega).
Napięcie na amperomierzu przy pełnym wychyleniu:
[ U = I_A R_A = 1 \cdot 0{,}5 = 0{,}5\text{ V} ]
Prąd bocznika:
[ I_B = \frac{0{,}5}{0{,}5} = 1\text{ A} ]
Nowy zakres:
[ I = 1\text{ A} + 1\text{ A} = 2\text{ A} ]
Zakres pomiarowy zwiększył się dwukrotnie.
Ważne do zapamiętania
- Bocznik zawsze łączy się równolegle z amperomierzem.
- Im mniejsza rezystancja bocznika, tym większa część prądu płynie przez bocznik.
- Bocznik służy do rozszerzania zakresu pomiarowego amperomierza, a nie do jego zmniejszania.