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笔记九 高中物理电表问题笔记
第一节 电表的改装
1.灵敏电流表 G
(1)三个主要参数
①内阻 Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
②满偏电流 Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安。
③满偏电压 Ug:电流表通过 Ig时两端的电压,大约零点几伏。
(2)三个参数间的关系:由欧姆定律可知 Ug=IgRg
注意:电表就是电阻。
2.电压表
(1)电压表的改装
电流表 G 的电压量程 Ug=IgRg,当改装成量程为 U 的电压表时,应串联一个电阻 R 分去多余的电压 U-Ug,电
阻 R叫分压电阻。
(2)电压表的内阻:Rv=Rg+R
3.电流表的改装
电流表 G 的电压量程 Ug=IgRg,当改装成量
程为 I 的电流表时,应并联一个电阻 R 分去多余的电流 I-Ig,电
阻 R叫分流电阻。
(2)电流表的内阻:RA=Rg×R/(R+Rg)
4.电流表改装成欧姆表
①原理:闭合电路的欧姆定律
②如图 1 所示,当红、黑表笔短接时,调节 R,使电流表的指针达到满
偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有:
rRR
EI
g
g
③当两表笔间接入电阻 Rx 时,电流表的电流为:
xg
x RrRR
EI
( )
g g
g
g
g g
U U U
I
R R
U U R
R
Ug
据串联电路的特点得:
解得:
G
RI
Ug
U
gG
R
g
I
g
U-U
R
( )g g g g
g g
g
U I R I I R
I R
R
I I
据并联电路的特点得:
解得:
I-Ig
U
g
G
R
g
I
g
R
G
+ -
RE r
红表笔 黑表笔
图 1
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当 Rx改变时,Ix随着改变,将电流表表盘上 Ix处表上对应的 Rx值,就构成了欧姆表。
④中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻 R 中=R内=R+Rg+r
因 Ix与 Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。
第二节 滑动变阻器的两种接法
1.限流接法
如图 2 所示。
用电器 xR 的电压调节范围: )0(
rEU
RR
ER
x
x
x
电路消耗的总功率为: EI
限流接法的选用原则:
①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,
只在小范围内变化,且待测电阻 xR 与 R接近时。
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。
③两种方法都满足时优先选用限流接法。
2.分压接法
如图 3 所示
① xR 电压调节范围 00 EU x
②开关闭合前, P应在 a端。
分压接法的选用原则:
①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。
②待测电阻 xR 远大于R,且要求电压变化范围较大时。
③采用限流接法时,电路中实际电压或电流的最小值仍超过 xR 的额定值或电表量程时。
第三节 电阻的测量
G
+ -
RE r
红表笔 黑表笔
Rx
R
P
a
S E 图 2
S
a R
E
Rx
P
图 3
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1.伏安法测电阻
(1)原理:部分电路的欧姆定律。
(2)电流表外接法,如图 4 所示。
误差分析:
VA
V
xV
xV
V
V
II
UR
RR
RR
I
UR
真测
产生误差的原因:电压表V 分流。适用于测小阻值电阻,即 xR 远小于 VR 时。
(3)电流表内接法,如图 5 所示。
误差分析:
A
AV
AV
V
V
I
UURRR
I
UR 真测
产生误差的原因:电流表 A分压。
适用于测大阻值电阻,即 Rx 远大于 RA时。
(4)内、外接法的选用原则
①计算临界电阻:
VARRR 0
若 0RRx ,待测电阻为大电阻,用内接法
若 0RRx ,待测电阻为小电阻,用外接法
即大电阻,内接法;小电阻,外接法。大内小外。
②试触法确定内外接法:在不知道 xAV RRR 、、 的大致值时,可用试触法,如图 6 所示触头分别接触 a、
b 两点:若V 变化大,说明 A分压大,应用外接法;若 A变化大说明V 分流大,应用内接法。
2.安安法测电阻
若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用.
如图 8 所示,当两电表的满偏 12 VV UU 时, 1A 串联一电阻 1R ,同样则可测得 2R 的内阻
20112 /)( IRRIR .
3.伏伏法测电阻
若电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。
如图 10 所示,当两电表的满偏电流 12 VV II 时,
1V 并联一电阻 0R ,同样则可测得 2R 的内阻为
V
A
R
图 4
R待
A
V
图 5
a
V
A
R待
b
图 6
V1