У практиці електричних вимірювань зустрічається необхідність виміряти струми, напруги та інші величини в дуже широкому діапазоні їх значень. Обмотки приладів магнітоелектричної і динамічної систем допускають струм до 30 мА, електромагнітної - до 10 А.
Для розширення меж вимірювань приладів застосовують різні пристрої: в ланцюгах постійного струму - шунти і додаткові резистори, в ланцюгах змінного струму - вимірювальні трансформатори струму і напруги.
Шунт (рис. 1, а) являє собою резистор, що включається в ланцюг вимірюваного струму.
Паралельно резистору приєднується амперметр. Шунт має дуже невеликий опір, і по ньому проходить майже весь струм, тоді як до амперметра підводиться лише падіння напруги на затискачах шунта і, отже, через прилад протікає невелика частина вимірюваного струму.
Мал. 1. Схеми включення пристроїв для розширення меж вимірювань приладів постійного струму
Сила вимірюваного струму:
Падіння напруги на приладі і на шунт рівні, отже,
Підставляючи значення Is, отримаємо
де р - шунтирующий множник т. е. коефіцієнт, що показує, у скільки разів необхідно розширити межі вимірювання амперметра.
З останнього виразу можна визначити:
З рівності випливає, що для розширення меж вимірювання сили струму в р раз опір шунта має бути в р - 1 раз менше опору амперметра.
Додаткові резистори (рис. 1, б) включаються послідовно з вольтметром з таким розрахунком, щоб загальне падіння напруги на затискачах обмотки приладу і додаткового резистора зросла, що дозволяє вимірювати великі напруги. Вимірюється напруга дорівнює сумі падінь напруг на вольтметрі і на додатковому резисторі:
Позначимо відношення n = U / Uv як коефіцієнт розширення меж вимірювання вольтметра. Розділивши рівняння напруг на Uv, отримаємо:
Таким чином, для розширення меж вимірювання вольтметра в n раз додатковий резистор повинен мати опір в n - 1 раз більше, ніж опір вольтметра.
Додаткові резистори виконують з константановой дроту або манганінового сплаву.