Ein Shunt-Widerstand ist ein Präzisionsgerät, das verwendet wird, um den Strom in einem elektrischen Stromkreis zu messen. Auch bekannt als Strom- oder Amperemeter-Shunt, misst er den Spannungsabfall an einem bekannten Widerstand. Das Ohmsche Gesetz besagt, dass V = I x R oder nach I aufgelöst wird, I = V / R, wobei I Strom ist, V Spannung ist und R Widerstand ist. Ist der Widerstand bekannt und wird der Spannungsabfall gemessen, kann der Strom bestimmt werden.
Shunt-Widerstände werden verwendet, um Ströme zu messen, die möglicherweise ein Amperemeter beschädigen würden. Dies könnte an der Stärke des durch den Stromkreis fließenden Stroms oder an der Möglichkeit von Stromspitzen liegen. Sie haben normalerweise einen kleinen, genau definierten Widerstand, um den gemessenen Strom nicht zu beeinflussen. Ein Shunt-Widerstand sieht normalerweise anders aus als ein normaler Widerstand, da er zwei große Anschlüsse mit einem oder mehreren Metallstreifen hat, die sie verbinden. Der Widerstand eines Metalls ist umgekehrt proportional zu seiner Querschnittsfläche. Je mehr Streifen ein Shunt-Widerstand hat, desto geringer ist sein Widerstand.
Durch einen Shunt-Widerstand mit einem Widerstand von 0.001 Ohm, der einen Spannungsabfall von 0.02 Volt misst, fließt beispielsweise ein Strom von 20 A (0.02 / 0.001 = 20). Diese Messung ist nicht genau, da sie davon abhängt, dass der Widerstand streng und konstant 0.001 Ohm ist. Aus mehreren Gründen ist dies nicht der Fall.
Erstens hat der Widerstand des Geräts selbst eine Fehlertoleranz. Während ein idealer Shunt-Widerstand im obigen Beispiel genau 0.001 Ohm haben würde, gibt es in Wirklichkeit eine Fehlerspanne, die als Widerstandsgenauigkeit bezeichnet wird. Angenommen, er beträgt +/- 0.25 Prozent, würde bedeuten, dass der gemessene Strom zwischen 19.95 und 20.05 Ohm liegt (+/- 0.0025 * 20 = +/- 0.05).
Zweitens erzeugt Strom, der durch einen Widerstand fließt, Wärme. Wärme verändert den tatsächlichen Widerstand eines Shunt-Widerstands. Wie viel wird durch die Widerstandsdrift des Geräts bestimmt, die normalerweise in Teilen pro Million (ppm) pro Grad Temperaturänderung gemessen wird. Für den Widerstand im obigen Beispiel würde die Annahme von 30 ppm pro Grad Temperaturänderung und einer Temperaturänderung von 20° bedeuten, dass der gemessene Strom zwischen 19.988 und 20.012 Ohm (+/- 30 ppm * 20 = +/- 0.012) liegt.
Neben Widerstandsgenauigkeit und Widerstandsdrift zeichnen sich Shunt-Widerstände auch durch Nennstrom und Nennleistung aus. Der Nennstrom ist die maximale Strommenge, die durch den Shunt fließen kann, ohne ihn zu beschädigen. Dieser Strom erzeugt Wärme, die wiederum den Widerstand des Shunts beeinflusst. Die Nennleistung ist die maximale Strommenge, die kontinuierlich durch den Shunt fließen kann, ohne ihn zu beschädigen oder seinen Widerstand nachteilig zu beeinflussen. Im Allgemeinen sind dies 2/3 der aktuellen Bewertung.