淺談電表改裝

《淺談電表改裝》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、淺談電表的改裝李一新（江西省都昌縣第一中學(xué)江西332600）實(shí)驗(yàn)中使用的電流表和電壓表都是經(jīng)過(guò)改裝而成的，既可以用小量程的電流表進(jìn)行改裝，也可以用小量程的電壓表進(jìn)行改裝，改裝成電流表時(shí)需并聯(lián)一個(gè)分流電阻，改裝成電壓表時(shí)需串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，其原理都是利用歐姆定律，在改裝前首先要測(cè)量電表的內(nèi)阻，改裝后再進(jìn)行校準(zhǔn)，更換刻度盤。一、小量程的電流表改裝成大量程的電流表VASEr圖1RO10.1230.20.30.40.5U/VI/A圖2例1實(shí)驗(yàn)室有一電流表A（量程0.5A，內(nèi)阻約幾歐姆），現(xiàn)要將其量程擴(kuò)大到1.5A，并進(jìn)行校準(zhǔn)。為此實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：

2、圖3電壓表V（量程3V，內(nèi)阻很大）；電池組（電動(dòng)勢(shì)E未知，內(nèi)阻r=3Ω）；滑動(dòng)變阻器R（約40Ω）；標(biāo)準(zhǔn)電流表A’（量程1.5A）；電阻箱R；電鍵S；導(dǎo)線若干。①為擴(kuò)大電流表量程，必須知道電流表的內(nèi)阻，可用如圖1所示的電路測(cè)量電流表A的內(nèi)阻。圖2中的5個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的5組電流I和電壓U的值。據(jù)此可知電流表的內(nèi)阻RA=Ω；②對(duì)改裝的電流表用標(biāo)準(zhǔn)電流A’進(jìn)行校準(zhǔn)。在如圖3所示的實(shí)物圖上，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物連接成校準(zhǔn)改裝后的電流表的電路。圖中電阻箱的阻值是Ω。（保留兩位有效數(shù)字）（部分連線已經(jīng)接好）圖4解析①如圖2所示的U—I圖象，其斜率為

3、電源的等效內(nèi)阻，而，則電流表的內(nèi)阻RA=3Ω。②在連接電路時(shí)，一是要將電阻箱并聯(lián)在電流表A上，進(jìn)行電流表改裝，二是進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)控制電路要連接成分壓式，連成后的完整電路圖如圖4所示。電阻箱的阻值即是改裝時(shí)需并聯(lián)的分流電阻。二、小量程的電流表改裝成電壓表G圖5例2如圖5所示，是測(cè)定電流表內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)的電路圖，電流表的內(nèi)阻約100Ω，滿偏電流是500μA，有合適的電阻箱。R①實(shí)驗(yàn)室中配有的可變電阻和內(nèi)阻忽略的電源如下：S2A．電位器，阻值范圍為0～200ΩR’S1B．電位器，阻值范圍為0～20kΩC．電源，電動(dòng)勢(shì)9VD．電源，電動(dòng)勢(shì)12V為了減少系統(tǒng)誤差，

4、在上述配有的可變電阻與電源中，電路中的電位器R應(yīng)選用，電源應(yīng)選用。（填字母代號(hào)）②某學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．選將R的阻值調(diào)到最大，合上S1，調(diào)節(jié)R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。b．再合上S2，調(diào)節(jié)R‘和R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到時(shí)滿刻度的一半。c．記下R‘的阻值。指出上述實(shí)驗(yàn)步驟中有什么錯(cuò)誤。③如果按正確的實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)得R‘的值為100Ω，要把它改裝成量程為2V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻為Ω。④由于系統(tǒng)誤差，上述電流表的內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值（填“偏小”或“偏大”），這一因素，使得用上述改裝成的電壓表測(cè)電壓時(shí)，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際

5、電壓（填“偏小”或“偏大”）。解析①若選用電源D，電路中的總電阻最小值為kΩ，沒(méi)有一個(gè)電位器滿足要求，故電源只能選項(xiàng)用電源C，此時(shí)電路中的總電阻最小值為kΩ，則電位器選用B。②步驟b中有錯(cuò)誤，S2合上時(shí)，不應(yīng)再調(diào)節(jié)R，只調(diào)節(jié)R‘阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。③串聯(lián)的分壓電阻④合上S2后，由于電路中的總電阻略減小，總電流略增大，流過(guò)可變電阻R‘的電流比略大一些，故電流表內(nèi)阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。這一因素至使串聯(lián)的分壓電阻R串偏大，使得整個(gè)電壓表的內(nèi)阻增大，量程增大，使用上述改裝成的電壓表測(cè)電壓時(shí)，其讀數(shù)比電壓表兩端的實(shí)際電壓偏小。三、小量

6、程的電壓表改裝成大量程的電壓表VR1R2S2S1圖6例3（2008年全國(guó)卷Ⅰ）一直流電壓表V，量程為1V，內(nèi)阻為1000Ω?，F(xiàn)將一阻值在5000~7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值，再給定一直流電源（電動(dòng)勢(shì)E為6~7V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)），一阻值R2=2000Ω的固定電阻，兩個(gè)單刀開(kāi)關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。（1）為達(dá)到上述目的，將圖6連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為0.70V。由此可以計(jì)算出改裝

7、后電壓表的量程為V，電源電動(dòng)勢(shì)為V。解析（1）連線如圖7所示。VR1R2S2S1圖7（2）由閉合電路歐姆定律，當(dāng)S1與S2均閉合時(shí)，當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)可得：R1=6000Ω，E=6.3V，改裝后的電壓表的量程為V。四、小量程的電壓表改裝成電流表例4（2004年全國(guó)卷Ⅱ）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有一電壓表mV，量程為150mV，內(nèi)阻約為150Ω。現(xiàn)要將其改裝成量程為10mA的電流表，并進(jìn)行校準(zhǔn)。為此，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：干電池E（電動(dòng)勢(shì)為1.5V），電阻箱R，滑動(dòng)變阻器R’，電流表A（有1.5mA，15mA與150mA三個(gè)量程）及開(kāi)關(guān)K

8、mVAKER’圖8a.對(duì)電表改裝時(shí)必須知道電壓表的內(nèi)阻?？捎萌鐖D8所示的電路測(cè)量電壓表mV的內(nèi)阻。在既不損壞儀器又能使精確度盡可能高的條件下，電路中的