Um amperímetro com resistência interna de
e fundo de escala de
será utilizado para medir uma corrente de
. Determine o valor da resistência shunt a ser utilizada para que o amperímetro possa ser utilizado nesta aplicação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos um amperímetro com resistência interna de
e que ele consegue medir até
. Mas a gente precisa usar esse amperímetro para medir uma corrente de
. Para fazer isso funcionar sem estragar o aparelho, vamos precisar adicionar uma resistência extra chamada “shunt”. Vamos usar conceitos de circuitos elétricos, especialmente de resistores em paralelo, para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um shunt. Imagine que o amperímetro é uma espécie de “caminho preferencial” para a corrente elétrica, mas ele só consegue lidar com uma corrente pequena (
). Quando queremos medir uma corrente maior (
), a ideia é dividir essa corrente: uma parte passa pelo amperímetro e a outra parte passa pelo shunt. Assim, o amperímetro não fica sobrecarregado.
Passo 3
A corrente total
que queremos medir é a soma da corrente que passa pelo amperímetro (
) e a corrente que passa pelo shunt (
):
Sabemos que
e
. Então, podemos calcular
:
Passo 4
Agora, vamos usar a relação entre as resistências e as correntes. Como o shunt e o amperímetro estão em paralelo, a resistência do shunt (
) está relacionada à resistência interna do amperímetro (
) e às correntes que passam por cada um:
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Vamos calcular agora:
Então, a resistência do shunt que precisamos adicionar é aproximadamente
.
Resposta
A resistência shunt necessária para medir
é aproximadamente
.