Что такое шунтирование в электрике?

Шунтирование сосудов — что это за операция?

При ряде заболеваний, поражающих сосудистое русло, на повреждённом участке нарушается кровообращение. Это состояние развивается в результате выраженного стеноза просвета кровеносных сосудов и со временем приводит к ишемии органов и тканей. Современная медицина предлагает способы борьбы с этим опасным недугом. Один из них – это операция, которая называется шунтирование сосудов.

Шунтирование – что это такое

Один из самых эффективных методов восстановления кровотока имеет чёткое определение. Шунтирование – это способ оперативного лечения заболеваний, приводящих к стенозу сосудистого просвета и нарушению кровообращения в органных структурах, которые кровоснабжаются за счёт поражённых сосудов. Его суть заключается в создании дополнительного пути кровотока, который «обходит» повреждённый участок сосудистой сети. Это значит, что хирург использует специальный трансплантат, который называется шунтом. Выделяют постоянное и временное шунтирование сосуда.

Техника проведения операции довольно сложная. Вмешательство проводят две бригады хирургов. Сосуды для шунтирования берут сосудистые хирурги, они же занимаются их подготовкой. Нейрохирургическая бригада выполняет шунтирование артерий головного мозга, кардиохирурги делают аорто-коронарное шунтирование. Подобные вмешательства проводят при запущенном кальцинозе сосудистой стенки, облитерирующем эндартериите, атеросклерозе и его осложнениях.

Операции на желудке выполняют бариартрические хирурги. Через руку этих врачей проходят люди, которые не могут самостоятельно распрощаться с избыточным весом. После операции масса тела пациентов быстро нормализуется.

Показания для проведения шунтирования

Для проведения шунтирующих оперативных вмешательств имеются чёткие показания. К ним относятся:

• атеросклероз (отложение липидов на эндотелии приводит к сужению просвета сосудистого русла);
• ишемическая болезнь сердца (нарушение кровотока в венечных артериях, кровоснабжающих сердце, становится причиной инфаркта миокарда);
• нарушение кровотока в сосудах головного мозга (изменение проходимости участков мозговой сосудистой сети вызвано, как правило, их обтурацией кровяным тромбом, оторвавшейся жировой бляшкой или наличием на их стенках липидных наростов);
• ожирение (люди с избыточной массой тела, как правило, имеют растянутый желудок, а его шунтирование помогает решить эту проблему).

Показания к операции определяет врач-хирург. Для этого он тщательно опрашивает пациента, детализирует все его жалобы, направляет на прохождение полного обследования. В сомнительных случаях решение принимается консилиумом хирургических специалистов.

Виды шунтирования

Шунтирующие операции бывают нескольких видов. Выбор разновидности вмешательства зависит от зоны поражения. Бывают случаи, когда патологический процесс охватывает несколько анатомических областей.

Аорто-коронарное шунтирование (АКШ)

Это метод лечения атеросклеротического поражения венечных артерий. Операция выполняется в запущенных случаях, когда другие способы излечения не приносят желаемого результата. Цель этого оперативного вмешательства – наложение обходного сосудистого анастомоза между аортой и ишемизированным участком сердечной мышцы. АКШ имеет чёткие показания, а именно: стеноз венечных сосудов на 70% и более, неизлечимая стенокардия, невозможность выполнения стентирующих операций, постинфарктная ишемия участка сердечной мышцы. Для точного определения показаний к АКШ пациент должен пройти весь комплекс обследований.

➜ Подробнее о шунтировании сердца

За 2-3 дня перед оперативным вмешательством пациент поступает в клинику. В условиях стационара он проходит предоперационную подготовку: прекращает принимать дезагреганты, проходит осмотр анестезиолога. На усмотрение лечащего доктора возможно прохождение дополнительных исследований, сдача недостающих анализов.

Современная медицина владеет двумя способами проведения АКШ. Из открытого доступа – выполняется стернотомия (разрез грудины). После такого вмешательства на груди у больного останется рубец. Из закрытого доступа (эндоскопический метод) – вмешательство проводится через маленькие проколы грудной клетки. По мере надобности сердце пациента останавливают. Вместо него кровь перекачивает аппарат искусственного кровообращения (АИК). Открытое вмешательство длится от 4 до 7 часов, закрытое не более 2 часов. Если послеоперационный период протекает без осложнений, пациента выписывают из стационара уже через неделю.

Источник: https://holestein.ru/lechenie/shuntirovanie

Измерение больших токов шунтом

Иногда, в радиолюбительской практике и не только, требуется измерить токи, величиной в несколько десятков ампер. Обычный мультиметр может измерять токи до 10 А, ито не всегда. Зачастую имеющийся под рукой прибор позволяет делать измерения до десятых долей ампера. Опытный радиолюбитель легко выйдет из положения, поэтому статья предназначена в первую очередь для новичков. Итак, будем разбираться, как измерить ток с помощью закона Ома.

Применение закона Ома

Основной закон электротехники, он же закон Ома, гласит: I=U/R где I-это ток в амперах, U-напряжение в вольтах, R-сопротивление в омах. Эта формула говорит нам, что если в разрыв измеряемой нагрузки (где нужно измерить ток) включить шунт (R) и измеренное на шунте напряжение (U) подставить в формулу, по двум величинам R и U мы узнаем нужную нам I — протекающий ток.

Пример: мы ожидаем ток 20-30 А, а может и больший от потребления двигателем шуруповерта. У нас имеется проволочный шунт, сопротивлением 0,035 Ом. Шунт подключается в разрыв плюса или минуса, это не важно — действующий ток одинаков на всех участках цепи. Так же параллельно шунту подключается вольтметр — по его показания можно судить о токе, потребляемом нагрузкой. У меня при почти полном торможении вала двигателя вольтметр показывал около 0,9 В. Подставив известные нам значения в формулу I=0,9/0,035=25,7А — такой ток потребляет мотор.

Подобрав шунт нужного сопротивления, можно измерять любые постоянные или пульсирующие токи, хоть до 300 А и более. Хотя я сомневаюсь, что такие измерения вам понадобятся. Обычные резисторы не подходят в роли шунта для больших токов, так как обладают малой мощностью рассеяния. Рассчитать примерную мощность рассеяния шунта можно умножив ожидаемый ток в амперах на падение на нем в вольтах. Для выше приведенного примера это 25,7*0,9=23,13 Вт, такой мощностью обладают проволочные резисторы.

Самодельный шунт

Не всегда под рукой имеются проволочные резисторы таких мизерных сопротивлений, я бы даже сказал чаще их нет. Из положения можно выйти при помощи нихромовой проволоки от вышедших из строя нагревателей, в крайнем случае можно использовать обычный медный провод. Для определения сопротивления куска проволоки понадобится амперметр (прям замкнутый круг) и источник питания с нагрузкой. Амперметр может конечно быть рассчитан на меньшие токи, чем предполагается измерять шунтом.

Например, для измерения сопротивления своего шунта 0,035 Ом я использовал источник напряжения 12 В и галогеновую лампу 12 В 35 Вт. Предварительно оценив, что лампа потребляет 35Вт/12В=2,9А, я использовал амперметр на 5 А. Безусловно, когда мы знаем ток потребления нагрузкой, как в моем случае, амперметром можно и не пользоваться, однако будет большая погрешность в измерениях.

Для измерительного шунта отлично подходит сборный шунт от советского измерительного прибора. Данный шунт имеет несколько отводов и обладает способностью держать большие токи.

Итак, подключаем шунт неизвестного сопротивления в разрыв между источником питания и нагрузкой (лампой). Аналогично, как при измерении тока, включаем параллельно шунту вольтметр. В ситуации с лампой вполне сойдет цифровой вольтметр. Закон Ома здесь применим с той лишь разницей, что теперь нам известен ток и напряжение, а сопротивление нет. Используя ту же формулу, подставляем известные значения: 2,9(ток потребления лампы)=0,1(напряжение на измеряемом шунте)/X(сопротивление неизвестно) — 2,9=0,1/X или данное уравнение можно записать иначе: X=0,1/2,9=0,034 Ома — сопротивление шунта.

Измерение переменного тока

Для измерения переменного тока так же применимы вышеописанные методы, с той лишь разницей, что нужно использовать вольтметр переменного напряжения, а в случае с измерением сопротивления шунта — амперметр переменного тока.

Для измерения в цепях с частотой 50 Гц вполне сойдут и цифровые вольтметры и амперметры (при наличии у них таких функций). При более высоких частотах цифровые приборы малопригодны, их показания могут сильно отличаться от реальности. Стрелочные измерительные приборы в этом случае куда более подходящие.

Однако самым лучшим вариантом измерения токов любой формы является осциллограф. Осциллограф подключается к шунту вместо вольтметра. Это позволит измерить размах тока или или среднее его значение. Другими словами — мы увидим ток «воочию». Основная сложность при таких замерах — согласовать значения напряжений на осциллографе с сопротивлением шунта по закону Ома. Здесь могу посоветовать одно — калькулятор в начале страницы вам в помощь.

Хочется обратить внимание: при измерении переменного тока следует производит расчеты не по амплитудным значениям напряжения, а по среднеквадратическим — именно так принято в электротехнике измерять переменные токи и напряжения. Величины указываются усредненные, эквивалентные постоянным. Собственно это и стоит учитывать при использовании осциллографа. У цифровых «ослов» среднеквадратическая величина напряжения может рассчитываться автоматически, называется она «Vrms».

Вышенаписанное справедливо при измерении так называемых «действующих» токов, с относительно стабильной формой. Когда же нужно узнать пиковые токи — здесь в формулу рассчета (или калькулятор в начале) нужно подставлять амплитудные значения напряжений на шунте. Как говорится «все хорошо к месту» — в радиолюбительской практике требуются различные варианты.

Оцените публикацию:

4.1 (15 )

Смотрите также другие статьи

Источник: https://yserogo.ru/elektronika/izmerenie-toka.html

Что такое шунт в электричестве

Измерительные ш унты

Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта , к которым подводится ток I , называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными.

К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора.

Измерительный ш унт характеризуется номинальным значением входного тока I ном и номинальным значением выходного напряжения U ном . Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта :

R ш= U ном / I ном

Ш унты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.

Рис. 1. Схема соединения измерительного механизма с шунтом

На рис. 1 приведена схема включения магнитоэлектрического механизма измерительного прибора с шунтом R ш. Ток I и протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током I зависимостью

I и = I (R ш / R ш + R и),

где R и — сопротивление измерительного механизма.

Если необходимо, чтобы ток I и был в n раз меньше тока I , то сопротивление шунта должно быть:

где n = I / I и — коэффициент шунтирования.

На рис. 2 показан наружный шунт на 2000 А Он имеет массивные наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Зажимы шунта А и Б — токовые.

Рис 2 Наружный шунт

Измерительный механизм присоединяют к потенциальным зажимам В и Г, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.

Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.

Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.

На рис. 3, а, б показаны схемы многопредельных шунтов. Многопредельный шунт состоит из нескольких резисторов, которые можно переключать в зависимости от предела измерения рычажным переключателем (рис. 3, а) или путем переноса провода с одного зажима на другой (рис. 3, б).

Рис.3. Схемы многопредельных измерительных шунтов: a — шунта с рычажным переключателем, б — шунта с отдельными выводами

Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы вольтметров.

Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

где U — измеряемое напряжение.

Если вольтметр имеет предел измерения Uном и сопротивление измерительного механизма Rи и при помощи добавочного резистора Rд надо расширить предел измерения в n раз, то, учитывая постоянство тока I и, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:

U ном / R и = n U ном / (Rи + Rд)

Рис 4. Схема соединения измерительного механизма с добавочным резистором

Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Они применяются в цепях постоянного и переменного тока.

Добавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для получения безреактивного сопротивления.

При применении добавочных резисторов не только расширяются пределы измерения вольтметров, но и уменьшается их температурная погрешность.

В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 5).

Рис. 5. Схема многопредельного вольтметра

Добавочные резисторы бывают внутренние и наружные. Последние выполняются в виде отдельных блоков и подразделяются на индивидуальные и калиброванные. Индивидуальный резистор применяется только с тем прибором, который с ним градуировался. Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.

Калиброванные добавочные резисторы делятся на классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Они выполняются на номинальные токи от 0,5 до 30 мА.

Добавочные резисторы применяются для преобразования напряжений до 30 кВ.

Шунты для амперметра: подключение, применение и изготовление

Амперметр – прибор, замеряющий силу проходящего в электрической цепи тока, который часто бывает немалым. По закону Ома, чтобы пропустить больший ток, амперметр должен иметь как можно меньшее сопротивление. Решение – включение параллельно прибору шунта, обеспечивающего такое низкое значение сопротивления.

Зачем нужен шунт?

Шунт – это полосковая линия (усиленная дорожка на плате) или отрезок провода с достаточно толстым сечением, низкоомная (менее 1 Ом) катушка или резистор с мощностью от 10 Вт. Он используется, когда, например, амперметр, рассчитанный на ток в 10 А, не может замерить, скажем, 50-амперный ток, потребляемый включёнными в электроцепь источника питания устройствами. На жаргоне электриков это явление называется «на шкале не хватает ампер». А точнее – диапазон замеров по току на этом же амперметре не охватывает такие высокие токи.

Расчёт сопротивления шунта

Кроме закона Ома для участка цепи – её разрыва, в который включён амперметр, – в расчёт берётся и формула Кирхгофа. Общий ток, протекающий в месте включения прибора, равен сумме токов, проходящих через сам амперметр и его шунт.

Сопротивление амперметра в разы больше внешнего шунта. Ток, проходящий по внешнему шунту, в эти же несколько раз больше, чем на самом амперметре.

В случае с цифровым прибором, где вместо измерительной головки используется датчик тока и аналого-цифровой преобразователь, распределение токов, составляющих общий ток цепи, не меняется.

Схема включения устройства

Амперметр включается последовательно в разрыв цепи. Последний может находиться в любом её месте. Сам прибор показывает, сколько ампер в час потребляет эта цепь. Внешний шунт также включается последовательно в цепь, но в тот же самый разрыв, получается, параллельно самому амперметру.

Что можно использовать?

В идеале используют отрезок провода или проволоки из металла или сплава, незначительно меняющего своё электрическое сопротивление при нагреве. А нагреваться шунт будет обязательно – хотя бы до нескольких десятков градусов, так как по нему протекает ток в единицы и десятки ампер. Специалисты рекомендуют использовать сплав манганина.

Манганиновая проволока (или лента) считается наиболее устойчивым электротехническим элементом: её температурный коэффициент сопротивления в 200 раз меньше, чем у меди, и в 300 раз ниже по сравнению с железом.

Использование медных и стальных шунтов способно нести ощутимую погрешность при значительных токах, вызывающих их нагрев.

Но для приблизительной оценки иногда используют распрямлённую канцелярскую скрепку или отрезок провода.

Источник: https://electrik-ufa.ru/raznoe/chto-takoe-shunt-v-elektrichestve

Подключение амперметра через шунт. Подбор и расчет устройства

Что же такое шунт? Это слово заимствовано из английского языка («shunt», и дословно означает «ответвление»). Физически это сопоставимо, так как через этот элемент, подключенный параллельно к измерительному прибору, проходит большая часть тока, а меньшая – ответвляется в сам прибор. В этом его принцип действия аналогичен байпасу, установленному в системах отопления.

Устройство амперметра

Чтобы осознать необходимость включения амперметра через шунт, напомним вкратце его устройство.

Внутри поля постоянного магнита находится катушка – рамка. По ее виткам протекает измеряемый ток. В зависимости от величины измеряемого параметра положение катушки относительно постоянного магнитного поля изменяется. На ее оси жестко закреплена стрелка прибора. Чем больше измеряемый ток, тем больше отклоняется стрелка.

Чтобы рамка могла поворачиваться, ее ось крепят в подпятниках, либо вывешивают на растяжках. При использовании подпятников ток рамки проходит по спиральным пружинам, если же подвижная часть прибора подвешена на растяжках, то они являются проводниками тока.

Из этой конструкции следует, что величина тока в рамке конструктивно ограничена. Пружины и растяжки не могут одновременно быть достаточно упругими и иметь большое сечение.

Подключение амперметра через трансформатор тока

Расширение пределов измерения амперметра возможно, если использовать дополнительно устройство, называемое трансформатор тока. Работает оно по принципу обычного трансформатора, но первичная обмотка содержит всего несколько витков. При прохождении по ней измеряемого тока его величина во вторичной обмотке будет меньше в несколько раз.

Но такие трансформаторы имеют соответствующие габариты и применяются только в промышленных сетях. В малогабаритных же устройствах их использование нецелесообразно.

Подключение амперметра через шунт

Если прибор включается в измерительную цепь напрямую, без трансформатора тока, его называют амперметром прямого включения.

Без шунта можно использовать приборы, рассчитанные на небольшую силу тока, порядка миллиампер. За счет шунтирования измерительной обмотки сопротивлением, большим, чем ее собственное, мы можем изменить предел измерения. Схема включения сложностью не отличается: через шунт проходит измеряемый ток, а параллельно ему подключается амперметр.

В дело здесь вступает первый закон Кирхгофа. Измеряемый ток делится на два: один протекает через рамку, второй – через шунт.

Соотноситься между собой они будут так:

Расчет сопротивления шунта

Отсюда следует, что, зная ток полного отклонения измерительной системы (Iпр) и внутреннее сопротивление рамки (Rпр), можно вычислить требуемое сопротивление шунта (Rш). И тем самым изменить предел измерения амперметра.

Но, перед тем как переделать миллиамперметр в амперметр, нужно решить две непростых задачи: узнать ток полного отклонения измерительной системы и ее сопротивление. Можно найти эти данные, зная тип миллиамперметра, который переделывается. Если это невозможно, придется провести ряд измерений. Сопротивление можно измерить мультиметром. А вот для второго параметра потребуется подать на прибор ток от постороннего источника, измеряя его величину с помощью цифрового амперметра.

Но такой расчет шунта для амперметра не будет точным. Невозможно с помощью подручных средств обеспечить требуемую точность измерений. Система измерения с шунтом имеет большую чувствительность к погрешности при определении исходных данных. Поэтому на практике проводится точная подгонка сопротивления шунта и калибровка амперметра.

Подгонка измерительной системы

Для изготовления заводских изделий используются материалы, не изменяющие своих характеристик в широком диапазоне температур. Поэтому лучший вариант – подбор готового шунта и подгонка для своих целей уменьшением сечения и длины его проводника до соответствия рассчитанному значению. Но для изготовления шунта для амперметра можно использовать и подручные материалы: медную или стальную проволоку, даже скрепки подойдут.

Теперь потребуется блок питания с регулятором напряжения, чтобы выдать требуемый ток. Для нагрузки можно использовать резистор соответствующей мощности или лампы накаливания.

Сначала добиваемся соответствия полного отклонения стрелки прибора при максимальном значении измеряемой величины. На этом этапе подбираем сопротивление нашей самоделки до максимально возможного совпадения с конечной риской на шкале.

И когда все получилось – устанавливаем готовый прибор на свое место.

Источник: https://electriktop.ru/instrument/podklyuchenie-ampermetra-cherez-shunt.html

Шунт

В электронике и электротехнике часто можно услышать слово “шунт”, “шунтирование”, “прошунтировать”. Слово “шунт” к нам пришло с буржуйского языка: shunt –  в дословном переводе “ответвление”, “перевод на запасной путь”. Следовательно, шунт в электронике – это что-то такое, что “примыкает” к электрической цепи и “переводит” электрический ток по другому направлению. Ну вот, уже легче).

По сути дела шунт представляет из себя простой резист ор который имеет маленькое сопротивление, проще говоря, низкоомный резистор. И как бы это ни странно звучало: шунт является простейшим преобразователем силы тока в напряжение. Но как это возможно? Да оказывается все просто!

Как работает шунт

Итак, имеем простой шунт. Кстати, на схемах он обозначается как резистор. И это неудивительно, потому что это и есть низкоомный резистор.

Условимся считать, что ток у нас постоянный и течет из пункта А в пункт Б. На своем пути он встречает шунт и почти беспрепятственно течет через него, так как сопротивление шунта очень маленькое. Не забываем, что электрический ток характеризуется такими параметрами, как Сила тока и Напряжение. Через шунт электрический ток протекает с какой-то силой ( I ), в зависимости от нагрузки цепи.

Помните Закон Ома  для участка электрической цепи? Вот, собственно и он:

где

U – напряжение

I – сила тока

R – сопротивление

Сопротивление шунта у нас всегда постоянно и не меняется, попросту говоря “константа”. Падение напряжение на шунте мы можем узнать, замерив вольтметром как на рисунке:

Значит, исходя из формулы 

получаем формулу:

и делаем простой до ужаса вывод: показания на вольтметре будут тем больше, чем бОльшая сила тока будет протекать через шунт.

Вот такой принцип действия шунта. И чаще всего этот принцип используется как раз для того, чтобы расширить пределы измерения измерительных приборов.

Виды шунтов

Промышленные амперметры выглядят вот так:

На самом же деле, как бы это странно ни звучало – это вольтметры. Просто их шкала нарисована (проградуирована) уже с  расчетом по закону Ома. Короче говоря, показывает напряжение, а счет идет в Амперах ;-).

На одном из них можно увидеть предел измерения даже до 100 Ампер. Как вы думаете, если поставить такой прибор в разрыв электрической цепи и пропустить силу тока, ну скажем, Ампер в 90, выдержит ли тоненький провод измерительной катушки внутри амперметра? Думаю, пойдет белый густой дым). Поэтому такие измерения проводят только через шунты.

А вот, собственно, и промышленные шунты:

Те, которые справа внизу  могут пропускать  через себя силу тока  до килоАмпера и больше.

В некоторых амперметрах этот шунт  встраивается прямо в корпус самого прибора.

Работа шунта на практическом примере

В гостях у нас самый что ни на есть обыкновенный промышленный шунт для амперметра:

Сзади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекающая сила тока через шунт будет 20 Ампер, то падение напряжения на шунте будет 75 милливольт.

0,5  – это класс точности. То есть сколько мы замерили – это значение будет с погрешностью 0.5% от измеряемой величины. То есть допустим, мы замеряли падение напряжения 50 милливольт. Погрешность измерения составит 50 плюс-минус 0,25. Такой точности вполне хватит для промышленных и радиоэлектронных нужд ;-).

Итак, у нас имеется  простая автомобильная лампочка накаливания на 12 Вольт:

Выставляем на  Блоке питания напряжение в 12 Вольт, и цепляем нашу лампочку. Лампочка зажигается и мы сразу же видим, какую силу тока она потребляет, благодаря встроенному амперметру в блоке питания. Кушает наша лампа 1,7 Ампер.

Предположим, у нас нету встроенного амперметра в блоке питания, но нам надо знать, какая все-таки сила тока проходит через лампочку. Для этого собираем простенькую схемку:

И замеряем падение напряжения на самом шунте. Получилось 6,3 милливольта.

Так как мы знаем, что при 20 Амперах напряжение на шунте будет 75 милливольт, то какая сила тока будет проходить через шунт, если падение напряжения на нем составит 6,3 милливольта? Вспоминаем училку по математике Марьиванну и решаем простенькую пропорцию за 5-ый класс 😉

Вспоминаем, что показывал наш блок питания?

Погрешность в 0,02 Ампера! Думаю, это можно списать на погрешность приборов).

Так как радиолюбители в основном используют малое напряжение и силу тока в своих электронных безделушках, то можно применить этот принцип и в своих разработках. Для этого достаточно будет взять низкоомный резистор и использовать его как датчик силы тока). Как говорится ” голь на выдумку хитра” 😉

Где купить шунт

Почти такой же шунт, как у меня в статье, можно заказать на Али по этой ссылке:

Источник: https://www.RusElectronic.com/shunt-dlya-ampermetra/

Что такое шунтирование головного мозга

Шунтирование – оперативное вмешательство в области головного мозга, которое направлено на коррекцию состояний, угрожающих жизни. К ним относят гидроцефалию, сопровождающуюся существенным повышением показателей внутричерепного давления, окклюзию церебральных сосудов, опухолевые процессы с локализацией в мозговой ткани, провоцирующие компрессию мозгового вещества. Статистика показывает, в 85% случаев шунтирующие операции значительно улучшают состояние больного.

Определение и порядок процедуры

Шунтирование мозга – процедура, которая предполагает установку специальной системы в полость, где скапливается жидкость. Другая часть системы устанавливается в полость, куда планируется перенаправлять избыток жидкости. Система состоит из элементов:

1. Внутренний сегмент, представленный силиконовой трубкой. Это катетер, который погружается внутрь мозгового желудочка.
2. Клапанный механизм. Регулирует количество отводимой жидкости в одном направлении под определенным давлением.
3. Резервуар. Искусственная полость, в которую поступают излишки жидкости для временного хранения.
4. Наружный сегмент, который помещается в часть тела (брюшная полость, грудная клетка), куда перемещается избыточное количество жидкости.

Шунт медицинский – искусственный трубчатый сосуд, вживляемый в полость церебрального элемента и предназначенный для отвода жидкого содержимого, он нужен, чтобы обеспечить нормальный отток цереброспинальной жидкости или восстановить кровообращение, чего можно добиться, создав искусственное вспомогательное русло. Для установки системы в черепной кости проделывают отверстие.

Шунт, который помещается в желудочковую систему головного мозга, оснащается клапаном разного типа. Бывают программируемые клапаны, тогда режим работы пропускного механизма можно регулировать в любое время. К примеру, интенсивность отведения ликвора регулируется в зависимости от показателей внутричерепного давления. Фиксированный клапан работает в 3 вариантах режима, которые отличаются разной интенсивностью пропускания жидкости.

При установке шунта в голове у ребенка при гидроцефалии обычно сначала применяют фиксированный вариант, который позже заменяют программируемым клапаном. Взрослым пациентам обычно сразу устанавливают программируемую модель. Шунт с программируемым клапаном – это такое устройство, которое используется в сфере медицины для восстановления нормального функционирования желудочковой системы, что ассоциируется с увеличением числа клинических случаев с благоприятным исходом.

Операция проводится под общей анестезией. В ходе операции врач делает разрезы тканей в области головы, иногда в зоне шеи и живота. Разрезы необходимы для корректной установки отводящего жидкость катетера. После размещения катетера разрезы закрываются хирургическими швами. Устройство невидимо под кожными покровами, но его можно прощупать методом пальпации. Длительность операции составляет около 1 часа.

После выполнения операции по шунтированию на следующий день делают диагностику в формате МРТ, чтобы проверить такие характеристики, как эффективность работы установленной шунтирующей системы, отсутствие отека мозга и других осложнений. При отсутствии осложнений пациента выписывают из стационара через 1 неделю после вмешательства. Элементы шунтирующей системы незаметны, поэтому человек возвращается к обычной жизни и не ощущает психологический дискомфорт.

Виды операции

В зависимости от отдела тела, куда от головного мозга отводятся излишки цереброспинальной жидкости при гидроцефалии, различают виды шунтирования желудочков:

1. Вентрикулоперитонеальное. Ликвор поступает в брюшную полость, где абсорбируется (поглощается, всасывается) окружающими тканями.
2. Вентрикулоплевральное. Ликвор перенаправляется в область грудной клетки.
3. Вентрикулоатриальное. Цереброспинальная жидкость отводится в зону сердца (дистальный катетер помещается в область впадения верхней полой вены в правое предсердие).

В некоторых случаях, когда нет другого выхода, жидкость отводится в зону мочевого пузыря или перенаправляется в желчный пузырь. Вентрикулоцистерностомия (эндоскопическое вмешательство) проводится, когда отсутствует сообщение между желудочками и субарахноидальным (под паутинной оболочкой) пространством, что сопровождается нарушением ликвородинамики и аккумуляцией ликвора в желудочковой системе.

Вентрикулоперитонеальное шунтирование в сравнении с другими видами оперативного вмешательства в зоне головного мозга, использующимися при лечении гидроцефалии, отличается эффективностью и меньшим риском развития осложнений у детей и взрослых пациентов.

Кистоперитонеальное шунтирование выполняется при наличии у пациента в области головного мозга крупных кист, которые не поддаются медикаментозной коррекции. Операция проводится, если арахноидальная киста отличается агрессивным течением – быстро увеличивается в объеме, сдавливает окружающие мозговые ткани, провоцирует появление неврологической симптоматики.

Подготовительные мероприятия

Шунтирование в области головы требует подготовки. Врач назначает комплексное диагностическое обследование, которое позволяет подтвердить диагноз и выявить возможные противопоказания к оперативному вмешательству. Инструментальные исследования включают МРТ головы, электрокардиограмму, УЗИ брюшной полости, рентгенографию грудной клетки. Пациенту делают анализ крови. Необходимо сдать анализ мочи.

При планирующейся операции по шунтированию церебральных артерий проводятся исследования кровеносной системы мозга – ангиография, допплерография, дуплексное сканирование. Фото внутричерепных структур позволяет с точностью подтвердить или опровергнуть предполагаемый диагноз, а также определить зону предстоящего оперативного вмешательства. Процесс подготовки к операции предполагает удаление волос с поверхности головы в зоне, где планируется сделать разрез.

Показания и противопоказания

При шунтированной гидроцефалии пациент получает статус инвалида независимо от возраста. Основные показания к проведению вмешательства:

1. Гидроцефалия, нарушение оттока ликвора.
2. Опухоли и кисты, локализующиеся в мозговом веществе.
3. Атеросклеротическое поражение церебральных сосудов.
4. Стеноз церебральных артерий.
5. Нарушение венозного оттока в системе церебрального кровообращения.
6. Аномалии развития элементов кровеносной системы мозга, в том числе аневризмы и сосудистые мальформации.

Противопоказанием к шунтированию в области головного мозга при гидроцефалии у взрослых и детей являются воспалительные процессы любой этиологии. Операция не проводится пациентам с сердечной недостаточностью.

Гидроцефалия

Гидроцефалия, известная так же как водянка мозга, нередко сопровождается повышением значений внутричерепного давления. Жидкость, накопившаяся в мозговых цистернах и других ликворосодержащих пространствах, вызывает компрессию мозгового вещества, что приводит к появлению стойкой неврологической симптоматики.

Пациента могут беспокоить постоянные боли в зоне головы, приступы тошноты и рвоты, ухудшение когнитивных функций (память, мыслительная деятельность), судороги, тремор конечностей, речевые и моторные нарушения. В этих случаях нужна операция ВПШ, которая предполагает создание искусственного пути отвода ликвора из полости черепной коробки.

Шунтирование в области головного мозга у новорожденных нередко является единственным способом предотвратить летальный исход. Оперативное вмешательство дает высокие результаты, позволяет спасти жизнь многих детей. К примеру, при гидроцефалии критической степени у детей раннего возраста летальность достигает 75% в течение 1-го года жизни. Операция повышает шансы на выздоровление и дальнейшее нормальное развитие – психическое, физическое.

Сосудистые патологии

Шунтирование церебральных сосудов показано при недостаточности кровоснабжения тканей головного мозга. Если нарушение мозгового кровообращения связано с окклюзией артерий, имплантированный шунт поможет устранить препятствия для нормального тока крови. Операции по реваскуляризации (обеспечение процесса кровоснабжения) проводятся с целью восстановления перфузии (пропускание крови через ткани) участка головного мозга, перенесшего ишемию.

Шунтирование осуществляется при закупорке или сужении сосудов шеи и головы. Показанием к проведению оперативного вмешательства является подтвержденная методами нейровизуализации окклюзия или стеноз церебральных артерий. Сосудистый шунт – это искусственно созданный отрезок кровеносной системы, который пролегает в обход основного кровотока. Обычно сосудистые шунты (трансплантаты) берут у пациентов из других отделов кровеносной системы (грудная артерия, подкожная вена ноги, лучевая артерия руки).

Опухоли мозга

Вторичная гидроцефалия развивается в 90% случаев при опухолях мозга. Лечение гидроцефалии проводится параллельно с лечением опухоли. В таких случаях обычно делают шунтирование, какое преследует целью отвод цереброспинальной жидкости из внутричерепной полости.

Реабилитация

Реабилитационные мероприятия направленны на восстановление нормальной деятельности мозга и всего организма. После операции по лечению гидроцефалии носитель шунта должен соблюдать определенный режим, который предусматривает:

• Отказ от курения и употребления алкогольных напитков.
• Избегание физических нагрузок.
• Избегание стрессовых воздействий и нервного переутомления.

Пациенту, которому установили шунт, запрещено управлять транспортным средством, поднимать тяжести, выполнять тяжелую физическую работу дома, на даче. Не разрешается посещать бассейны, бани и сауны, купаться в открытых водоемах. Не рекомендуется прикасаться к голове в области вмешательства.

Неосторожное прикосновение может привести к травме и инфицированию внутричерепных тканей. Необходимо принимать препараты, которые выписал врач. Обычно в послеоперационный период назначают противосудорожные, обезболивающие и противовоспалительные средства.

Осложнения и последствия

Последствия после операции по шунтированию сосудов, пролегающих в головном мозге, проявляются общим недомоганием. У пациента в течение 1-2 недель после оперативного вмешательства могут наблюдаться симптомы:

• Боль в зоне головы, головокружение.
• Тошнота малой интенсивности.
• Онемение конечностей слабой выраженности.

Если перечисленные симптомы не доставляют пациенту сильного дискомфорта, они считаются вариантом нормы. Операция в области головного мозга – сложная процедура, которая представляет собой стрессовое воздействие на организм, что обуславливает соответствующие реакции. Угрожающие здоровью осложнения чаще связаны с инфицированием мозга после оперативного вмешательства или с закупоркой шунта. Другие вероятные причины серьезных осложнений:

1. Внутричерепное кровоизлияние.
2. Окклюзия церебральных сосудов по причине закупорки просвета тромбом.
3. Эпилептические приступы.
4. Нарушение функций мозга – двигательные нарушения, судороги, расстройство чувствительности.
5. Некорректная работа шунтирующей системы.

Больному после операции необходимо обратиться к врачу, если резко ухудшилось самочувствие, повысились показатели температуры тела выше 38°C, наблюдаются эпизоды помрачения сознания, появились проявления аллергической реакции после приема выписанных лекарств.

Шунтирование в области головного мозга – это такая операция, которая предполагает постоянное ношение шунта, что ассоциируется с рядом ограничений для больного. Ему предписано соблюдать режим на протяжении всей оставшейся жизни. Периодически приходится менять шунт, потому что он теряет функциональные свойства.

Дисфункция шунта связана с закупоркой, износом или повреждением комплектующих частей. Другая причина дисфункции шунта – некорректная установка катетера в желудочковой системе. Приблизительный срок использования шунта составляет 10 лет. Однако этот период может значительно варьироваться в зависимости от обстоятельств.

К примеру, детям необходимо чаще менять шунт, что связано с ростом черепа и тела, когда отдельные участки шунтирующей системы требуют удлинения. Статистика показывает, необходимость ревизии шунта возникает у 27% пациентов по истечении 1-го года после имплантации, у 28% пациентов – по истечении 2-х лет, у 42% пациентов – по истечении 3-х лет. Распространенные причины осложнений после оперативного лечения гидроцефалии:

1. Миграция шунта (32%).
2. Некорректный подбор модели шунта (32%), что вызывает состояние гиподренажа (недостаточное отведение жидкости) или гипердренажа (избыточное отведение жидкости).
3. Инфекционно-воспалительные процессы (16%).
4. Формирование псевдокисты перитонеальной локализации (8%).
5. Аллергическая реакция на присутствие инородного тела – шунта (0,9%).

Основные причины для проведения ревизии шунта: механическая дисфункция, инфекционно-воспалительные процессы. Механическая дисфункция встречается с частотой 27-34% случаев и обуславливает необходимость замены шунта. Количество инфекционных осложнений после операции по лечению вторичной гидроцефалии, возникшей на фоне опухоли мозга, составляет около 3-20% случаев.

В общей структуре инфекционных поражений 65% случаев приходится на первые 3 месяца после оперативного вмешательства. По данным статистики, 80% шунтирующих систем выходят из строя в течение 10-12 лет после сделанной операции. Клинически дисфункция системы проявляется неадекватным отведением ликвора.

Шунтирование в области головного мозга – оперативное вмешательство, которое проводится с целью устранения проявлений гидроцефалии или недостаточности церебрального кровоснабжения. Шунтирование устраняет симптомы, но не причины возникновения патологий.

Источник: https://golovmozg.ru/lechenie/chto-takoe-shuntirovanie-golovnogo-mozga

Шунтирование сердца: что это такое, как проходит операция, прогноз жизни

Из статьи вы узнаете особенности операции по шунтированию сосудов сердца, показания и противопоказания, возможные осложнения, реабилитация, прогноз жизни.

Что такое шунтирование сердца?

Шунтирование коронарных сосудов сердца – это оперативное вмешательство на открытом сердце, когда для сердечного кровотока формируется обходной путь, минуя пораженные артерии.

Выполняют операцию АКШ с помощью фрагментов других сосудов пациента, которые чаще всего берут с нижних конечностей. Хирургическое вмешательство проводится только в специализированных клиниках высококвалифицированными кардиохирургами, с которым вместе работает трансфузиолог, обеспечивающий искусственное кровообращение. Надо отметить, что принцип этой сложной операции был разработан советским врачом Владимиром Демиховым в шестидесятые годы прошлого столетия.

Разновидности

В зависимости от того, какой именно сосуд используется для обходного пути, шунтирование сердца бывает двух видов:

• аортокоронарное – АКШ;
• маммарокоронарное – МКШ.

АКШ, в свою очередь, делится на:

• аутовенозное, когда используют большую подкожную вену ноги;
• аутоартериальное – при использовании лучевой артерии (если пациент страдает варикозом).

При МКШ используют внутреннюю грудную артерию.

Кроме того, есть деление шунтирования на:

• стандартное – с использованием аппарата искусственного кровоснабжения (сердце остановлено);
• без применения искусственного кровоснабжения сердца (сердце не останавливается), что требует высочайшей квалификации хирурга;
• гибридное, когда сочетают разные виды дополнительных процедур.

Показания к операции

Шунтирование пораженных сосудов сердца проводят при стенозе артерий, вызывающем ишемию. Чаще всего причиной является атеросклероз, когда просвет артерий перекрывается атеросклеротическими бляшками, или тромбоз. Именно эти патологии – основные показания к оперативному вмешательству. Дополнительное обследование проводят при:

Противопоказания

Не выполняется операция АКШ в следующих случаях:

• при почечной недостаточности;
• некомпенсированном сахарном диабете;
• хронических неспецифических поражениях легких;
• злокачественных новообразованиях;
• постинсультной гипертензии.

Есть и относительные противопоказания для проведения шунтирования:

• сердечная недостаточность;
• ожирение;
• рубцы на сердце, минимизирующие сердечный выброс крови ниже 30%;
• артериосклероз Менкенберга – поражение всех коронарных артерий;
• пожилой возраст.

ОИМ рассматривается в качестве противопоказания на усмотрение врача.

Подготовка к вмешательству

Основа подготовки к операции по АКШ – коронарография, процедура, досконально исследующая рельеф эндотелия коронаров. Для ее проведения и последующего детального обследования пациента госпитализируют в стационар. Для осуществления коронарографии специальные катетеры вводят в левую и правую коронарные артерии, через них – рентгенконтраст. Затем рентгеновские лучи сканируют эндотелий. Процедура позволяет точно установить локализацию и степень сужения сосуда, при этом пациент получает высокую дозу облучения. Кроме того, манипуляцию нельзя выполнить, если есть аллергия на йод (рентгеноконтраст).

Поэтому, кроме коронарографии применяют КТ-коронарографию. Она более точна, дорогостояща, но исключает облучение. Правда, контраст все также необходим, и человек с весом более 120 кг в аппарат не убирается.

Если при обследовании выявлено сужение артерий более чем на 75%, назначается АКШ, чтобы минимизировать риск ОИМ или его рецидив. Кроме коронарографии необходимы: ОАК, ОАМ, общая биохимия, коагулограмма, липидограмма, ЭКГ, ЭхоКГ, УЗИ органов брюшной полости.

Если пациент принимает антикоагулянты, их прием согласовывается с врачом: обычно на две недели делают перерыв перед операцией. Другие группы фармакологических средств тоже требуют согласования с врачом.

За сутки перед аортокоронарным шунтированием пациента осматривает анестезиолог, коррелируя наркоз с ростом, весом, возрастом оперируемого, индивидуальной непереносимостью лекарств. Накануне вмешательства пациенту проводят седацию (прием седативных). Обязательно:

• не есть после 18:00;
• не пить после полуночи;
• назначенные препараты пьют сразу после ужина;
• вечером – душ.

Ход операции

Для проведения шунтирования сердца врачу нужно рассечь грудину, которая потом долго срастается, что обуславливает длительность реабилитационного периода. В зависимости от вида АКШ используют или не используют аппарат искусственного кровообращения. Сердце не останавливают, если не требуется дополнительных манипуляций: удаление аневризмы, замена клапанов. Шунтирование на работающем сердце обладает преимуществами: нет осложнений со стороны иммунной системы, крови; время вмешательства меньше; реабилитация быстрее.

Суть операции – создание обходного пути. Для этого: хирург открывает доступ к сердцу, берет сосуд для шунта, если сердце останавливается, проводят кардиоплегию и включают аппаратуру искусственного кровотока. Если сердце работает, на область вмешательства накладывают специальные приспособления. Само шунтирование представляет сшивание сосудов: один конец шунта соединяют с аортой, второй – с коронаром, который расположен ниже стеноза. После этого снова запускают сердце, отключают аппаратуру. Грудину крепят металлическими скобами, кожу на груди – обычными швами. Шунтирование длится около четырех часов.

Осложнения

Часто после оперативного вмешательства у пациента возникает чувство боли, жара, дискомфорта за грудиной. Это не повод для паники, нужно сообщить об этом врачу, который назначит купирующие препараты. Самые частые осложнения после шунтирования сосудов сердца: застой в легких, анемия, перикардит и другие воспалительные процессы, флебит близлежащих к шунту вен, иммунные нарушения (при остановке сердца), аритмии.

Для предупреждения застойных явлений в легких рекомендуется до 20 раз/день надувать воздушные шарики. Анемия купируется специальной диетой, при необходимости – гемотрансфузиями. Лечение других осложнений индивидуально для каждого пациента.

Результаты, прогноз

АКШ не устраняет причину ишемии, она дарит время для нормальной жизни без боли, одышки, аритмии. Однако без кардинального изменения образа жизни качественный период улучшения не продлится долго. Он напрямую коррелируется соблюдением рекомендаций врача, отказом от вредных привычек, правильным питанием. Шунт из вен ноги в среднем служит около 10 лет, из предплечья – пять. При нарушении правил ЗОЖ – всего год.

Что лучше: стент или шунт?

Если сравнить две методики коррекции ишемии и гипоксии миокарда через питающие мышцу сосуды, то становятся очевидными достоинства и недостатки стентирования и шунтирования сосудов сердца:

Оценочный критерийСтентированиеШунтирование

Объем вмешательства	Минимальный, внутрисосудистый	Технически сложное вмешательство
Длительность операции	От часа до трех	От трех до девяти и более
Остановка сердца	Не нужна	Более половины операций проходят с остановленным сердцем
Разрез	Исключен	Рассекается грудина
Обезболивание	Местное, реже – с учетом индивидуального порога болевой чувствительности	Глубокий наркоз
Реабилитация	Несколько дней	До полугода
Острые случаи	Практикуется купирование ОИМ	Не допускается из-за тяжести вмешательства
Капилляры	Возможна коррекция сосудов с диаметром от 3мм	Невозможно корректировать мелкие ветви
Реставрация кровотока	На несколько лет	До 10 лет и более

Рекомендации образа жизни после операции

Коронарное шунтирование – надежный способ профилактики инфаркта, приступов стенокардии, поскольку ликвидирует ишемию на десятилетия. Однако шунт способен сужаться, у каждого пятого пациента это происходит спустя год, а через 10 лет – в 100%. Чтобы минимизировать такую возможность, следует придерживаться семи правил:

• полный отказ от алкоголя и сигарет;
• антиатерогенный профиль питания (ДАШ-диета в том числе);
• движение: ЛФК, прогулки пешком, занятия спортом (плавание);
• минимизация стрессов;
• сбалансированный питьевой рацион (30 мл воды на 1 кг веса);
• восьмичасовой сон;
• ежегодная диспансеризация.

Стоимость

С 2018 года аортокоронарное шунтирование входит в систему государственных гарантий, то есть проводится по полису ОМС. Условием является первичное направление от участкового врача. Оперативное вмешательство выполняется во всех государственных медицинских организациях соответствующего уровня. При отсутствии возможности осуществить АКШ на региональном уровне, используют направление в федеральные медицинские центры.

Если аортокоронарное шунтирование сердца пациент хочет провести в какой-то определенной частной клинике или за рубежом, компенсация за лечение ему не полагается. Средняя стоимость операции в Москве составляет 120 000 рублей, Санкт-Петербурге – 85 000 рублей, Казани – 32 500 рублей.

Подчеркнем еще раз, что шунтирование проводится на открытом сердце, что требует специального оборудования, высокой квалификации врача и специализированного стационара.

Последнее обновление: 18 марта, 2020

Источник: https://sosudy.info/shuntirovanie-serdca

Режимы работы электрических цепей. Шунт

1.1. Электрическая цепь. Основные понятия и определения

13

Если цепь содержит не менее двух узлов и контуров и не менее трёх ветвей, то такая цепь является разветвлённой, в противном случае –– неразветвлённой.

Смешанным соединением участков электрической цепи называется сочетание последовательных и параллельных соединений.

Взависимости от соотношения сопротивления источника и нагрузки различают четыре режима электрической цепи:

1. Рабочие ––

•номинальный (Rн = Rнн, все параметры цепи соответствуют расчётным);

•согласованный (Rн = Rвн, обеспечивает передачу максимальной мощности от источника к нагрузке при КПД 50 %).

2.Предельные ––

•холостого хода (Rн Rвн, разрыв электрической цепи, напряжение на выходных разъёмах равно ЭДС);

•короткого замыкания (Rн Rвн, характеризуется высоким значением силы тока, которая ограничена только внутренним сопротивлением источника, обычно является аварийным режимом).

1.1.4.1. Номинальный режим
Номинальный режим –– режим электри-
ческой цепи, в котором сопротивление нагруз-	i
ки соответствует паспортному или расчётному
(Rн = Rнн, рис. 1.3).	Rвн
Номинальный режим является основным	u	Rнн
рабочим режимом любой электрической цепи.
e
Номинальному режиму соответствует но-
минальные или расчётные значения напряже-
ния (u = uн) и тока (i = iн).
Параметры номинального режима приво-	Рис. 1.3.
дятся в паспорте устройства а также на пас-

Номинальный режим

портной табличке (шильдике), расположенном на корпусе устройства.

14	1. Основные положения
1.1.4.2. Согласованный режим
i	трической цепи, в котором сопротивление
нагрузки равно внутреннему сопротивле-
Rвн	нию источника (Rн = Rвн, рис. 1.4).
Rн = Rвн	u	Характерной	особенностью согла-
e	сованного режима	является максимум
передаваемой мощности от источника к
нагрузке. Основным недостатком этого ре-
жима является низкий КПД (50 %).
Рис. 1.4. Согласованный	Рассмотрим согласованный режим по-
дробнее.
режим	Ток в цепи и мощность в цепи, при-
ведённой на рис. 1.4 определяются следую-
щими выражениями:	e
i =
Rвн + Rн
p = Rнi2 = Rн	e2
(Rвн + Rн)2
Найдём максимум мощности приёмника, приравняв к нулю про-
изводную мощности по сопротивлению нагрузки:
dp	= e2	(Rвн + Rн)2 − 2(Rвн + Rн)Rн	= 0.
dRн	(Rвн + Rн)4

Полученное равенство будет выполняться при условии равенства нулю делителя (при e = 0 наступит режим холостого хода и передача энергии осуществляться не будет):

(Rвн + Rн)2 − 2(Rвн + Rн)Rн = 0.

И окончательно:

Rвн = Rн.

Следствием равенства сопротивлений нагрузки и источника является низкое значение КПД:

1.1. Электрическая цепь. Основные понятия и определения	15
μ =	Rнi2	=	Rн	=	1	.
(Rн + Rвн)i2	2Rн	2

В связи с низким КПД, согласованный режим применяется главным образом в маломощных (в первую очередь электронных) цепях.

1.1.4.3. Режим холостого хода

Режим холостого хода –– режим электрической цепи, в котором сопротивление нагрузки значительно превышает внутренне сопротивление источника (Rxx Rвн, рис. 1.5).

Говоря о режиме холостого хода, обычно, подразумевают работу без нагрузке, что, в случае электрических цепей, соответствует бесконечно большому сопротивлению или разрыву цепи.

Режиму холостого хода соответствует максимум напряжения (будет равно ЭДС: uхх = e) и равенство нулю тока (iхх = 0).

iхх = 0

Rвн

uхх = e

e

Рис. 1.5. Режим холостого хода

1.1.4.4. Режим короткого замыкания

Режим короткого замыкания –– режим электрической цепи, в котором сопротивление нагрузки значительно ниже внутреннего сопротивления источника (Rкз Rвн, рис. 1.6).

Говоря о режиме короткого замыкания, обычно, подразумевают аварийный режим вызванный разрушением изоляции или попаданием в цепь постороннего предмета.

Важно отметить, что в ряде случаев (например при исследовании трансформатора), для получения характеристик электрического устройства, проводят опыт короткого замыкания. В этом случае режим короткого замыкания не является

i e

u

e

Рис. 1.6. Режим короткого замыкания

аварийным, т. к. токи и напряжения в электрической цепи не превышают номинальных.

Режиму короткого замыкания соответствует минимум напряжения (uкз = 0) и большое значение тока (фактически ток ограничен внутренним сопротивлением источника, iкз → ∞).

1.1.4.5.Сводная таблица параметров основных режимов электрической цепи

Наименование режима	Сопротивление	Напряжение	Сила тока
Номинальный	Rн = Rнн	uн = uнн	iн = iнн
Согласованный	Rн = Rвн	––	––
Холостого хода	Rн Rвн	uн = e	iн → 0
Короткого замыкания	Rн Rвн	uн → 0	iн → ∞

Rн –– сопротивление нагрузки;

Rнн –– номинальное сопротивление нагрузки; Rвн –– внутреннее сопротивление источника; uн –– напряжение на нагрузке;

uнн –– номинальное напряжение на нагрузке; e –– ЭДС;

iн –– сила тока в нагрузке;

iнн –– номинальная сила тока в нагрузке;

1.1.4.6. Шунт

Рис. 1.7. Шунт

Rш –– шунт,

R –– шунтируемый элемент

Шунт (от англ. shunt –– ответвление) –– элемент электрической цепи, сопротивление которого, в заданном диапазоне частот, значительно меньше сопротивления шунтируемого элемента, к которому шунт включается параллельно (рис. 1.7).

Шунтирование, в основном, применяется в измерительной технике для расширения пределов измерения амперметров.

Источник: https://studfile.net/preview/2874418/page:4/