Шунт что такое

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!

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.

Так что же это значит? А это значит, что мы спокойно можем рассчитать силу тока, протекаемую по проводочку АБ ;-). Все гениальное — просто! И самое замечательное знаете что? Нам даже не надо использовать амперметр ;-).

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

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.

К каждому промышленному амперметру в комплекте идет свой шунт. Для начала использования амперметра достаточно собрать  шунт с амперметром вот по такой схеме:

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

Хватит нудной теории, приступаем к делу.

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

Взади можно прочитать его маркировку:

Как же прочитать характеристику такой маркировки? Здесь все просто! Это означает, что если протекаемая 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).

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

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

Почему одним прибором нельзя измерять широкий диапазон величин?

Принцип работы любого амперметра (стрелочного или катушечного) основан на переводе измеряемой величины в визуальное ее отображение. Стрелочные системы работают по механическому принципу.

Через обмотку протекает ток определенной величины, заставляя ее отклоняться в поле постоянного магнита. На катушке закреплена стрелка. Остальное – дело техники. Шкала, разметка и прочее.

Зависимость угла отклонения от силы тока на катушке не всегда линейная, это часто компенсируется пружиной особой формы.

Для обеспечения точности измерения, шкала делается по возможности с большим количеством промежуточных делений. В таком случае, для обеспечения широкого предела измерений шкала должна быть огромного размера.

Или же надо иметь в арсенале несколько прибором: амперметр на десятки и сотни ампер, обычный амперметр, миллиамперметр.

В цифровых мультиметрах картина схожая. Чем точнее шкала – тем ниже предел измерения. И наоборот – завышенная величина предела, дает большую погрешность.

Слишком загруженной шкалой пользоваться неудобно. Большое количество положений усложняют конструкцию прибора, и увеличивают вероятность потери контакта.

Применив закон Ома для участка цепи, можно изменить чувствительность прибора, установив шунт для амперметра.

Справка: Шунтом называется обходное сопротивление, проводник, подключенный параллельно измеряемому участку цепи. Часть тока устремляется в обход основного участка, и на подключенный прибор приходится меньшая нагрузка.

Изучение начнем с теории:

Как рассчитать шунт для амперметра?

1. Расчет шунта для незначительного расширения верхнего предела шкалы амперметра.Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/(I — Iа)Rш – сопротивление, которым должен обладать шунт.Rа – внутреннее сопротивление амперметра без нагрузки. I – предполагаемый ток, при котором стрелка прибора займет максимальное положение в конце шкалы.Iа – ток, при котором стрелка прибора занимает крайнее положение в конце шкалы без применения шунта.Величина сопротивления рассчитывается по формуле в Омах, сила тока в Амперах.
2. Расчет шунта для амперметра при существенном превышении предела измерений.Сопротивление шунта вычисляется по формуле. Rш = (Rа * Iа)/I

Как сделать шунт для амперметра, какие материалы при этом используются

Фабрично изготовленные шунты рассчитываются под готовые приборы, их параметры учитываются еще при вытягивании проволоки.

При создании учитывается даже расстояние от центра проволоки до мест подключения контактов. Несмотря на массивность конструкции, шунт достаточно точный и чувствительный прибор. На погрешность влияет даже разнесение контактов для прибора и контактов для измеряемой цепи.

Это низкоомные приборы. Сопротивление измеряется единицами Ом. Поэтому на рабочую величину влияет даже сечение проводника. При точной подгонке свойств шунта, можно делать на шине пропилы, для изменения удельного сопротивления.

Еще один вариант юстировки фабричного шунта – подбор дополнительных сопротивлений. Такой способ часто практикуют доморощенные «Кулибины».

Шунт для амперметра своими руками можно изготовить из любого материала, обладающего низким сопротивлением и хорошей теплопроводностью. Если измеряемые токи не более 10 ампер – воспользуйтесь обычной стальной скрепкой большого размера.

Сталь противостоит влиянию высоких температур, и неплохо паяется (при необходимости стационарного монтажа). Если у вас есть медь – тоже хороший выбор. Только не переусердствуйте при калибровке. Случайно отпиленный для изменения сечения кусок нет смысла паять обратно.

[tip]Внимание! Если вы делаете проволочный шунт, не следует мотать из нее спираль. [/tip]

Индуктивность при протекании больших токов может исказить результат. Лучше применить иной материал, или уложить шунт волнами.

Что такое шунтирование?

Шунтирование (англ. shunt – ответвление) – это операция, которая состоит в том, что медики создают дополнительный путь для тока крови в обход участка сосуда или органа с помощью системы шунтов (трансплантатов). Шунтирование делают для восстановления нормального кровотока в сосудах (сердца, мозга) или восстановления нормальной работы органа (желудка).

Какие виды шунтирования бывают?

Шунтирование кровеносных сосудов сердца – введение трансплантата в обход поражённого участка сосуда. Сосудистые трансплантаты (шунты) берут у самих пациентов из внутренней грудной артерии, в большой подкожной вене на ноге или в лучевой артерии на руке.

Шунтирование желудка представляет собой совершенно иную операцию: полость органа делится на две части, одна из которых подключается к тонкой кишке, которая ответственна за всасывание питательных веществ. Благодаря этой операции часть желудка становится незадействованной в процессе пищеварения, поэтому организм быстрее насыщается, и человек быстро сбрасывает лишние килограммы.

При операции шунтирования желудка хирург ничего не удаляет, происходит только изменение формы желудочно-кишечного тракта. Задача желудочного шунтирования – коррекция лишнего веса.

Шунтирование артерий головного мозга – это хирургическая операция, направленная на восстановление кровотока в сосудах головного мозга. Операция шунтирования сосудов мозга аналогична шунтированию на сердце при ишемической болезни. Сосуд, не участвующий в кровоснабжении мозга, соединяется с артерией, располагающейся на его поверхности.

Результатом операции является перенаправление кровотока в обход закупоренной либо суженной артерии. Основная цель операции шунтирования – это восстановление либо сохранение кровоснабжения головного мозга. Длительная ишемия приводит к гибели мозговых клеток (нейронов), что называется инфарктом мозга (ишемическим инсультом).

При каких болезнях делают шунтирование?

Наличие холестериновых бляшек в сосудах (атеросклероз). У здорового человека стенки сосудов и артерий представляют собой гладкую поверхность без каких-либо преград и сужений. У человека, больного атеросклерозом, происходит закупорка сосудов из-за холестериновых бляшек. Если болезнь запустить, она может привести к омертвлению тканей и органов.

Ишемическая болезнь сердца. Традиционный случай применения шунтирования – коронарная (ишемическая) болезнь сердца, при которой коронарные артерии, питающие сердце, поражаются отложениями холестерина в русле сосуда. Главный симптом этой болезни – сужение просвета сосудов, которое приводит к недостаточному поступлению кислорода к сердечной мышце. В такой ситуации часто возникают жалобы на боли за грудиной или в левой половине груди, так называемая стенокардия или грудная жаба.

Наличие избыточного веса. Шунт, вставляемый в желудок, делит его на большой и малый. Малый соединяется с тонкой кишкой, в результате чего объём съедаемой пищи и впитывание питательных веществ значительно уменьшаются.

Нарушение кровотока в сосудах головного мозга. Недостаточное поступление крови в мозг (ишемия) может носить как ограниченный, так и глобальный характер. Ишемия нарушает способность головного мозга к нормальному функционированию и в запущенном состоянии может привести к опухолям или инфаркту мозга. Лечение ишемии головного мозга проводит врач-невролог в стационаре с помощью медикаментов (сосудорасширяющие препараты, лекарства против образования тромбов и для разжижения крови, ноотропные препараты для улучшения работы мозга) или посредством операции (на поздних стадиях болезни).

Результаты коронарного шунтирования

Создание нового участка сосуда в процессе шунтирования качественно меняет состояние больного. За счет нормализации кровотока к миокарду его жизнь после шунтирования сердца изменяется в лучшую сторону:

1. Исчезают приступы стенокардии;
2. Снижается риск инфаркта;
3. Улучшается физическое состояние;
4. Восстанавливается трудоспособность;
5. Увеличивается безопасный объем физических нагрузок;
6. Снижается риск внезапной смерти и увеличивается продолжительность жизни;
7. Потребность в медикаментах сводится только к профилактическому минимуму.

Одним словом, после АКШ  больному человеку становится доступна обычная жизнь здоровых людей. Отзывы пациентов кардиоклиник подтверждают, что шунтирование возвращает их к полноценной жизни.

По статистике у 50–70% пациентов после операции исчезают практически все нарушения, в 10–30% случаев состояние пациентов значительно улучшается. Новой закупорки сосудов не происходит у 85% прооперированных.

Конечно, любого пациента, решившегося на проведение этой операции, в первую очередь волнует вопрос, сколько живут после шунтирования сердца. Это довольно сложный вопрос, и ни один врач не возьмет на себя смелость гарантировать какой-то конкретный срок. Прогноз зависит от множества факторов: общего состояния здоровья больного, его образа жизни, возраста, наличия вредных привычек и т.п. Одно можно сказать: шунт обычно служит около 10 лет, причем у более молодых пациентов его срок службы может быть больше. Затем проводится повторная операция.

Жизнь после

Человек, который прошел по краю опасности и остался жить, понимает, сколько ему останется прожить на этой земле после операции, зависит и от него. Как живут после операции пациенты, на что можно надеяться? Как, сколько времени на жизнь отведет шунтирование?

Однозначного ответа быть не может, в силу разного физического состояния организма, своевременности оперативного вмешательства, индивидуальных особенностей человека, профессионализма хирургов, исполнения рекомендаций в период восстановления.

В принципе, ответ на вопрос: «Сколько живут?» есть. Прожить можно 10, 15 и более лет. Необходимо следить за состоянием шунтов, посещать клинику, консультироваться у кардиолога, вовремя обследоваться, соблюдать диету, вести спокойный образ жизни.

Немаловажными критериями будут черты характера человека – позитивность, жизнерадостность, работоспособность, желание жить.

Санаторное лечение

После оперативного вмешательства восстанавливать здоровье показано в специализированных санаториях под наблюдением подготовленного медицинского персонала. Здесь пациент получит курс процедур, направленных на восстановление здоровья.

Диета

Положительный результат после операции зависит от многих причин, в том числе и соблюдение специальной диеты. Шунтирование сердца – серьезное вмешательство в жизнедеятельность организма, а потому имеет определенные обязательства, которые пациент должен выполнять, это:

• рекомендации врача;
• выдержать режим восстановительного периода в реанимации;
• полный отказ от вредных привычек, как курение и алкоголь;
• отказ от привычного рациона.

Что касается соблюдения диеты, то огорчаться не стоит. Пациент отходит от привычной домашней еды и переходит к полному исключению продуктов, содержащих жиры – это жареные блюда, рыба, сливочное масло, маргарин, топленое и растительное масла.

После  хирургической операции рекомендовано включать больше фруктов, свежих овощей. Ежедневно следует принимать стакан свежевыжатого апельсинового сока (фреш). Грецкие орехи и миндаль украсят рацион своим присутствием. Не помешают и любые свежие ягоды, особенно полезны для сердца ежевика, поставляющая в организм антиоксиданты. Эти элементы понижают уровень холестерина, поступающего с пищей.

Нельзя есть жирную молочную продукцию, кроме обезжиренного молока и сыров с низким жировым содержанием. Рекомендуется не более 200 гр кефира в день, но нежирного. После проведенной операции исключаются кока-кола, пепси, сладкая газировка. В употребление надолго войдет фильтрованная вода, минералка. В небольших количествах возможны чай, кофе без сахара или сахарозы.

Берегите свое сердце, больше проявляйте заботы о нем, соблюдайте культуру правильного питания, не злоупотребляйте алкогольными напитками, которые приведут к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Полный отказ от вредных привычек. Курение, алкоголь разрушают стенки сосудов. Вживленные шунты «живут» не более 6-7 лет и нуждаются в особом уходе и заботе.

Стоимость операции

У такого современного и эффективного способа восстановления кровотока, снабжающего сердечную мышцу, как аортокоронарное шунтирование, стоимость достаточно высока. Она определяется сложностью операции и количеством шунтов, состояния пациента и качества реабилитации, на которое он рассчитывает после операции. Уровень клиники, в которой будет производиться операция, также влияет на то, сколько стоит шунтирование: в частной специализированной клинике это обойдётся явно дороже, чем в обычной кардиологической больнице. Денег понадобится много на аортокоронарное шунтирование – стоимость в Москве колеблется в пределах 150 000-500 000 рублей. Спрашивая про шунтирование сердца, сколько стоит в клиниках Израиля и ФРГ, услышите цифры намного выше – 800 000-1 500 000 рублей.

Что такое шунтирование?

Шунтирование (англ. shunt — ответвление) — это операция, которая состоит в том, что медики создают дополнительный путь для тока крови в обход участка сосуда или органа с помощью системы шунтов (трансплантатов). Шунтирование делают для восстановления нормального кровотока в сосудах (сердца, мозга) или восстановления нормальной работы органа (желудка).

Какие виды шунтирования бывают?

Шунтирование кровеносных сосудов сердца — введение трансплантата в обход поражённого участка сосуда. Сосудистые трансплантаты (шунты) берут у самих пациентов из внутренней грудной артерии, в большой подкожной вене на ноге или в лучевой артерии на руке.

Шунтирование желудка представляет собой совершенно иную операцию: полость органа делится на две части, одна из которых подключается к тонкой кишке, которая ответственна за всасывание питательных веществ. Благодаря этой операции часть желудка становится незадействованной в процессе пищеварения, поэтому организм быстрее насыщается, и человек быстро сбрасывает лишние килограммы.

При операции шунтирования желудка хирург ничего не удаляет, происходит только изменение формы желудочно-кишечного тракта. Задача желудочного шунтирования — коррекция лишнего веса.

Шунтирование артерий головного мозга — это хирургическая операция, направленная на восстановление кровотока в сосудах головного мозга. Операция шунтирования сосудов мозга аналогична шунтированию на сердце при ишемической болезни. Сосуд, не участвующий в кровоснабжении мозга, соединяется с артерией, располагающейся на его поверхности.

Результатом операции является перенаправление кровотока в обход закупоренной либо суженной артерии. Основная цель операции шунтирования — это восстановление либо сохранение кровоснабжения головного мозга. Длительная ишемия приводит к гибели мозговых клеток (нейронов), что называется инфарктом мозга (ишемическим инсультом).

При каких болезнях делают шунтирование?

Наличие холестериновых бляшек в сосудах (атеросклероз). У здорового человека стенки сосудов и артерий представляют собой гладкую поверхность без каких-либо преград и сужений. У человека, больного атеросклерозом, происходит закупорка сосудов из-за холестериновых бляшек. Если болезнь запустить, она может привести к омертвлению тканей и органов.

Ишемическая болезнь сердца. Традиционный случай применения шунтирования — коронарная (ишемическая) болезнь сердца, при которой коронарные артерии, питающие сердце, поражаются отложениями холестерина в русле сосуда. Главный симптом этой болезни — сужение просвета сосудов, которое приводит к недостаточному поступлению кислорода к сердечной мышце. В такой ситуации часто возникают жалобы на боли за грудиной или в левой половине груди, так называемая стенокардия или грудная жаба.

Наличие избыточного веса. Шунт, вставляемый в желудок, делит его на большой и малый. Малый соединяется с тонкой кишкой, в результате чего объём съедаемой пищи и впитывание питательных веществ значительно уменьшаются.

Нарушение кровотока в сосудах головного мозга. Недостаточное поступление крови в мозг (ишемия) может носить как ограниченный, так и глобальный характер. Ишемия нарушает способность головного мозга к нормальному функционированию и в запущенном состоянии может привести к опухолям или инфаркту мозга. Лечение ишемии головного мозга проводит врач-невролог в стационаре с помощью медикаментов (сосудорасширяющие препараты, лекарства против образования тромбов и для разжижения крови, ноотропные препараты для улучшения работы мозга) или посредством операции (на поздних стадиях болезни).

Что нужно делать после операции?

После шунтирования сосудов на сердце нужно стараться избегать физических нагрузок и не поднимать тяжести.

Шунты для сосудов «живут» 5–7 лет. Разрушающее действие на них оказывает никотин, поэтому больному жизненно необходимо отказаться от курения.

Чтобы предупредить возникновение новых холестериновых бляшек, необходимо придерживаться диеты с минимальным количеством животных жиров. Подойдут лечебные диеты с традиционными названиями — «диета № 12» (питание при атеросклерозе и ишемической болезни сердца) и «диета № 15» (питание при хронической недостаточности кровообращения).

При шунтировании желудка первое время необходимо соблюдать строгую диету после операции по совету врача. Первые три дня вы будете пить только жидкости и жидкую пищу, постепенно в стационаре вы перейдёте на пищу-пюре.