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电表改装


一、电流表(表头)
1、作用: 测量微小电流和电压
2. 三个主要参数 ①内阻:电流表内阻Rg ②量程:满偏电流 Ig ③满偏电压Ug
0

1

2 3

mA

U g ? I g Rg
3.电路图符号: G 思考:如果内阻是100欧,怎样在这个刻度盘上 标出相应的电压数据?

二、电压表
在表头串联一个阻值较大的电阻
例1:有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流 Ig=1mA。要把它改装为量程为0~3V的电压表, 要串联多大的电阻?改装后的电压表内阻多大?

Ug Ig Rg

U UR R V U

R=2.97X103Ω

Rv=3.0KΩ

二、电压表
在表头串联一个阻值较大的电阻
R? U ? I g Rg Ig
U U ? 1) Rg ? ? Rg ? ( Ug Ig

R ? (n ?1) Rg
Ug Ig Rg U UR R V U

三、电流表
在表头上并联一个阻值较小的电阻 例2.有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流 Ig=1mA。要把把它改装为量程为0~0.6A的电流 表,要并联多大的电阻?改装后的电流表内阻 多大?
U I

Ig Rg IR R

I

A

U

R=0.05008Ω

RA=0.050Ω

三、电流表
在表头上并联一个阻值较小的电阻
I g Rg ? ( I ? I g ) R
?R? Ig I ? Ig Rg

R?
U I

Rg n ?1
I A

Ig Rg IR R

U

小 结 1)若要将电流表G改装成一个量程为 Ug的n倍的电压表V,需要串联电阻 的阻值为 R ? (n ?1) Rg 2)若要将电流表G改装成一个量程为 Ig的n倍的电流表A,需要并联的电 阻的阻值为
R? Rg n ?1

当堂训练;

有一满偏电流Ig=5mA,内阻Rg=400Ω
的电流表G,若把它改装成量程为10V的电

压表,应 串 一个 1600 Ω的分压电阻,该电
压表的内阻为 2000 Ω; 若把它改装成量程为3A的电流表, 应 并 联一个 0.668 Ω的分流电阻,该电

流表的内阻为 0.667 Ω

三、电阻的测量
伏安法
用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表 测出通过电阻的电流I,利用欧姆定律可以算出 电阻的阻值R,

U R? I

三、电阻的测量
伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧, 通常叫“外接法”
A R V

电流表接在电压表两接线柱内侧, 通常叫“内接法” V
A R

因为电流表、电压表分别有分压、分流作 用,因此两种方法测量电阻都有误差.

三、电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析 电流表外接法 小外 UV ? UR 电压表示数 电流表示数
IA ? IR ? IV ? IR
A V

R

UV UR R测 ? < R真 ? IA IR 测量值偏小,适于测量小阻值电阻 .
说明:误差来源于电压表的分流,分流越小,误 差越小.所以该电路适合测量小电阻,即R ?? R V

三、电阻的测量
伏安法测电阻的误差分析 电流表内接法 电压表示数 电流表示数

大内
UV ? U R ? U A ? U R
IA ? IR
A R V

UV UR R测 ? > R真 ? I IA R 测量值偏大,适于测量大阻值电阻.

说明:误差来源于电流表的分压,分压越少,误 差越小.所以该电路适合测量大电阻,即 R ?? R A

电阻的测量
伏安法测电阻

外接法
误差来源 电压表的分流 测量结果 测量条件 R测 < R真 R<<RV

内接法 电流表的分压 R测 > R真 R>>RA

伏安法测电阻电路选择

大内小外

如图所示电流表和电压表的读数分别为10V 和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R的测 量值比真实值 小 ,测量值为 100Ω ,真实值 为 125Ω.
A
R d V

c

实验电路的结构 根据在电路中所起的作用来分

调节电路: 滑动变阻器的接法: R0 RX

U
限流接法,滑动变阻器与测量电路串联 调 节 范 围

U U ? IX ? R0 ? RX RX

UR X ? UX ? U R0 ? RX

R0

RX

U

限流 接法

分压接法

滑动变阻器一部分与测量电路并联起来再与剩下 部分串联
RX

R0

U 调节 范围

0≤ UX ≤U

0 ? IX

U ? RX

RX

R0

U

分压 接法

限流接法

分压 接法

选用的依据
1、限流电路能耗小,结构简单,优先考虑。滑 动变阻器的阻值要大于测量电路的电阻,1到2 倍合适。 2、下面三种情况下必须用分压接法 ①所用电表量程或电阻元件允许最大电流较小, 为保证安全,用分压接法。 ②伏安法测电阻实验中,所用变阻器阻值远 小于待测电阻值,此时用分压接法 ③测量电路电压或电流从零开始连续调节,如 测伏安特性曲线,此时用分压接法

? 分压外接:接通电键前,滑片 P的位置在(a、b) 处

? 限流外接:接通电键前,滑片 P的位置在(a、 b)处

? 思考: ? 限流内接 ? 原理图,实物图

? 分压内接 ? 原理图,实物图



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