Le shunt


redbox.gif (41 octets)

Tout finit par arriver, nous allons voir une application du diviseur de courant (2 résistances en //).


Quelle est la nature du problème ?


L'intensité du courant circulant dans un circuit se mesure avec un ampèremètre, appareil de mesure s'insérant en série dans le circuit. Un ampèremètre n'est rien d'autre qu'un mesureur de débit d'eau appliqué à l'électricité, nous étudierons plus tard le principe de fonctionnement du voltmètre et de l'ampèremètre.
L'appareil que nous utilisons est un système utilisant les effets magnétiques du courant, il est muni d'une belle aiguille qui dévie et sur le plan électrique, il présente une résistance très faible.
Or les "capteurs" de mesure de courant ne sont capables de mesurer qu'un courant extrêmement faible, voire infinitésimal.

Notre problématique :

Mesurer un courant de plusieurs ampères avec un appareil de mesure ne supportant que le passage d'1 milliampère, tout dépassement de cette valeur occasionnant la destruction irrémédiable de l'engin.

Et notre solution :

Il nous faudrait laisser passer 1 milliampère dans notre appareil de mesure et dériver l'autre grosse partie de courant dans une autre résistance extérieure, bref faire un diviseur de courant.  Eurêka !

Le schéma

une portion du circuit (celle qui nous intéresse) est représentée ici. Nous avons notre galvanomètre dans lequel circule un courant Ig et notre shunt S dans lequel circule un courant Is.

A l'entrée le courant total I total se scinde en deux courants et se reforme à la sortie en u courant I total.

sh1.gif (1859 octets)


Les données :

Ig : courant dans le galvanomètre
It  : courant total à mesurer
Is : courant dans le shunt
Rg : résistance du galvanomètre
Rs : résistance du shunt

Sur le plan calcul :

Nous parlerons du facteur "m", dit multiplicateur du shunt, càd la capacité qu'a le shunt de "multiplier" le courant passant dans le galvanomètre.
Attention, il n'y a pas de multiplication de courant, c'est une image.


Les indispensables formules : m : multiplicateur du shunt

          Rg + Rs
m =   ________
              Rs

Rs : valeur de la résistance shunt

                 Rg     Ig
Rs =          ________
                      It - Ig

Et l'incontournable exemple qui clarifie les idées:

sh2.gif (1889 octets)


Nous avons à mesurer un courant maximum de 10A avec un galvanomètre qui dévie à pleine échelle pour 1 mA. Sa résistance Rg = 2000
W

Quelle sera la valeur de la résistance shunt à mettre en parallèle pour obtenir à pleine échelle, une indication de 10 A ?


Nous appliquerons directement la formule suivante:

                 Rg    Ig
Rs =          ________
                      It - Ig


et nous obtiendrons :

                 2000 x    0,001
Rs =             ___________        =  0,2
W
                        10 - 0,001


Vous constatez :

1 - que la résistance de dérivation du shunt est très faible ce qui peut conduire à des problèmes de réalisation.

2 - que le courant dans cette résistance sera très élevé ce qui implique que celle-ci soit correctement dimensionnée. (puissance admissible)

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Révision 01 du 14/02/2003