State two requirements of shunts when used in the measurement of electrical quantities.

Question

ScanSolve AI Tutor · Accepted Answer

Huu ni tatizo kuhusu kipimo cha koili inayohamia (moving coil instrument) kinachotumika kama voltmeter, na jinsi mabadiliko ya halijoto yanavyoathiri usahihi wake.

Upinzani wa chombo, $R_m = 25 \ \Omega$
Voltage ya mkengeuko kamili (full scale deflection), $V_m = 25 \ mV = 0.025 \ V$
Kiwango cha voltage kinachohitajika, $V = 10 \ V$
Mgawo wa halijoto wa shaba (copper), $\alpha_{Cu} = 0.004/ \ ^{\circ}C$
Mgawo wa halijoto wa manganin, $\alpha_{Mn} = 0.00015/ \ ^{\circ}C$
Ongezeko la halijoto, $\Delta T = 10 \ ^{\circ}C$

Tunahitaji kuamua kosa linalosababishwa na ongezeko la halijoto.

Kokotoa mkondo wa mkengeuko kamili ( $I_m$ ) wa chombo.
$I_m = \frac{V_m}{R_m}$ $I_m = \frac{0.025 \ V}{25 \ \Omega} = 0.001 \ A = 1 \ mA$
Kokotoa upinzani wa kiongezeo (multiplier resistance, $R_s$ ) unaohitajika ili kupanua kiwango cha voltage hadi $10 \ V$ .
Kwa voltmeter, jumla ya upinzani ni $R_{total} = \frac{V}{I_m}$ .
$R_s = R_{total} - R_m = \frac{V}{I_m} - R_m$ $R_s = \frac{10 \ V}{0.001 \ A} - 25 \ \Omega = 10000 \ \Omega - 25 \ \Omega = 9975 \ \Omega$
Kokotoa upinzani mpya wa chombo ( $R_m'$ ) baada ya ongezeko la halijoto la $10 \ ^{\circ}C$ .
$R_m' = R_m (1 + \alpha_{Cu} \Delta T)$ $R_m' = 25 \ \Omega (1 + 0.004/ \ ^{\circ}C \times 10 \ ^{\circ}C)$ $R_m' = 25 \ \Omega (1 + 0.04) = 25 \ \Omega (1.04) = 26 \ \Omega$
Kokotoa upinzani mpya wa kiongezeo ( $R_s'$ ) baada ya ongezeko la halijoto la $10 \ ^{\circ}C$ .
$R_s' = R_s (1 + \alpha_{Mn} \Delta T)$ $R_s' = 9975 \ \Omega (1 + 0.00015/ \ ^{\circ}C \times 10 \ ^{\circ}C)$ $R_s' = 9975 \ \Omega (1 + 0.0015) = 9975 \ \Omega (1.0015) = 9989.9625 \ \Omega$
Kokotoa jumla ya upinzani mpya wa voltmeter ( $R_{total}'$ ) baada ya ongezeko la halijoto.
$R_{total}' = R_m' + R_s'$ $R_{total}' = 26 \ \Omega + 9989.9625 \ \Omega = 10015.9625 \ \Omega$
Kokotoa voltage mpya ya mkengeuko kamili ( $V'$ ) kwa mkondo uleule wa $I_m$ .
$V' = I_m \times R_{total}'$ $V' = 0.001 \ A \times 10015.9625 \ \Omega = 10.0159625 \ V$
Kokotoa kosa linalosababishwa na ongezeko la halijoto.
Kosa = Voltage mpya - Voltage iliyokusudiwa
$\text{Kosa} = V' - V$ $\text{Kosa} = 10.0159625 \ V - 10 \ V = 0.0159625 \ V$
Kosa linaweza kuzungushwa hadi sehemu nne za desimali.
$\text{Kosa} \approx 0.0160 \ V$
Kosa linalosababishwa na ongezeko la halijoto ni:
$\text{0.0160 V}$

State two requirements of shunts when used in the measurement of electrical quantities.

Answer

Step-by-step solution

Kokotoa mkondo wa mkengeuko kamili ( $I_m$ ) wa chombo.

Kokotoa upinzani wa kiongezeo (multiplier resistance, $R_s$ ) unaohitajika ili kupanua kiwango cha voltage hadi $10 \ V$ .

Kokotoa upinzani mpya wa chombo ( $R_m'$ ) baada ya ongezeko la halijoto la $10 \ ^{\circ}C$ .

Kokotoa upinzani mpya wa kiongezeo ( $R_s'$ ) baada ya ongezeko la halijoto la $10 \ ^{\circ}C$ .

Kokotoa jumla ya upinzani mpya wa voltmeter ( $R_{total}'$ ) baada ya ongezeko la halijoto.

Kokotoa voltage mpya ya mkengeuko kamili ( $V'$ ) kwa mkondo uleule wa $I_m$ .

Kokotoa kosa linalosababishwa na ongezeko la halijoto.

Try one yourself

Still stuck on this one?

More Physics Questions

State two requirements of shunts when used in the measurement of electrical quantities.

Answer

Step-by-step solution

Kokotoa mkondo wa mkengeuko kamili (ImI_mIm​) wa chombo.

Kokotoa upinzani wa kiongezeo (multiplier resistance, RsR_sRs​) unaohitajika ili kupanua kiwango cha voltage hadi 10 V10 \ V10 V.

Kokotoa upinzani mpya wa chombo (Rm′R_m'Rm′​) baada ya ongezeko la halijoto la 10 ∘C10 \ ^{\circ}C10 ∘C.

Kokotoa upinzani mpya wa kiongezeo (Rs′R_s'Rs′​) baada ya ongezeko la halijoto la 10 ∘C10 \ ^{\circ}C10 ∘C.

Kokotoa jumla ya upinzani mpya wa voltmeter (Rtotal′R_{total}'Rtotal′​) baada ya ongezeko la halijoto.

Kokotoa voltage mpya ya mkengeuko kamili (V′V'V′) kwa mkondo uleule wa ImI_mIm​.

Kokotoa kosa linalosababishwa na ongezeko la halijoto.

Try one yourself

Still stuck on this one?

More Physics Questions

Kokotoa mkondo wa mkengeuko kamili ( $I_m$ ) wa chombo.

Kokotoa upinzani wa kiongezeo (multiplier resistance, $R_s$ ) unaohitajika ili kupanua kiwango cha voltage hadi $10 \ V$ .

Kokotoa upinzani mpya wa chombo ( $R_m'$ ) baada ya ongezeko la halijoto la $10 \ ^{\circ}C$ .

Kokotoa upinzani mpya wa kiongezeo ( $R_s'$ ) baada ya ongezeko la halijoto la $10 \ ^{\circ}C$ .

Kokotoa jumla ya upinzani mpya wa voltmeter ( $R_{total}'$ ) baada ya ongezeko la halijoto.

Kokotoa voltage mpya ya mkengeuko kamili ( $V'$ ) kwa mkondo uleule wa $I_m$ .