内容正文:
第二章 恒定电流
第8节 多用电表的原理
一、欧姆表
1.原理:依据 制成,它是由 改装而成的。
2.内部构造:由 、 和 三部分组成。
3.测量原理
如图所示,当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时,通过表头的电流
,改变Rx,电流I随着改变,每Rx值都对应一个电流值,在刻度盘上直接标出与I值对应的 值,就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值。
二、多用电表
1.用途:共用一个表头,可分别测量 、 、 等物理量。
2.最简单的多用电表原理图
如图甲所示,当单刀多掷开关接通1时,可作为 使用;接通2时,可作为 使用;接通3时,可作为 使用。
3.外形构造如图乙所示,选择开关周围有不同的测量功能区域及 ,选择开关旋到不同的位置,多用电表内对应的仪表电路被 ,就相当于对应的仪表。在不使用时,应把选择开关旋到 挡或交流电压最高挡。
闭合电路欧姆定律 表头 电源 可变电阻 Rx
电压 电流 电阻 电流表 欧姆表 电压表 量程 接通 OFF
欧姆表的一些重要结论
1.欧姆表的原理如图所示
2.刻度标注
(1)“0 Ω”标注:当红、黑表笔相接时(图甲),此时被测电阻Rx=0,调节调零电阻R,使表头达到满偏电流,即
,这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻,
R内=r+R+Rg,因此时Rx=0,所以满偏电流Ig处应标注“0 Ω”。
(2)“∞ Ω”标注:当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电阻Rx=∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞ Ω”点。
(3)其他刻度的标注:当红、黑表笔间接入一个电阻Rx时,如图丙所示,由闭合电路的欧姆定律有
,每一个电流值对应一个阻值Rx,将电流转换成电阻标度,就将电流表改装成了欧姆表。
3.欧姆表的内阻与中值电阻的关系
由
可得,当Rx=R内时
,指针半偏,通常把此时Rx的值(即表盘中央的刻度)称为中值电阻。
4.由
可知,I与Rx不成简单的反比关系,所以欧姆表的刻度时不均匀的。
【例题】如图所示是欧姆表的工作原理图。
(1)若表头的满偏电流为Ig=500 μA,干电池的电动势为1.5 V,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻阻值填在下表中。
电流刻度
0
50 μA
100 μA
200 μA
250 μA
300 μA
400 μA
500 μA
电阻刻度
∞
0
(2)这只欧姆表的总内阻为 Ω,表针偏转到满刻度的
时,待测电阻为 Ω。
参考答案:(1)2.7×104 Ω 1.2×104 Ω 4.5×103 Ω 3×103 Ω 2×103 Ω 750 Ω (2)3 000 6 000
试题解析:(1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”。由闭合电路欧姆定律得,欧姆表总内阻
。测量电阻Rx时:
,
,当I=50 μA时,Rx=
。同理可求出,100 μA、200 μA、250 μA、300 μA、400 μA时,对应的电阻分别为:1.2×104 Ω、4.5×103 Ω、3×103 Ω、2×103 Ω、750 Ω。
(2)当表针偏转到满刻度的
处时,
。
1.(2018·天津市宝坻区高一联考)一个用满偏电流3 mA的电流表改装而成的欧姆表。调零后用它测量500 Ω的标准电阻时,指针恰好在刻度盘的正中间。如果用它测量一个未知电阻时,指针在1 mA处,则被测电阻的阻值为
A.1 000 Ω
B.5 000 Ω
C.1 500 Ω
D.2 000 Ω
2.(2019山东济南期末)如图所示,灯泡L1、L2原来都正常发光,由于故障两灯突然熄灭,(假设电路中仅有一处故障)下列说法正确的是
A.将多用表的电压档并联在ac两端,示数0,说明ac间断路
B.将多用表的电压档并联在cd两端,有示数,说明cd间完好
C.将多用表的电压档并联在ad两端,有示数;并联在ac两端,示数0,说明cd间断路
D.断开S,将L1拆下,使用多用电表欧姆档,调零后将红黑表笔连接在L1两端,如果指针不偏转,说明L1完好
3.(2018·北京市门头沟区高三综合练习)某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两支测量表笔,做成了一个测量电阻的装置,如图所示。两支表笔直接接触时,电流表的读数为满偏电流Ig;两支表笔与400 (的电阻相连时,电流表的读数为Ig/3。以下说法正确的是
A.该测量电阻装置的内阻200 (,图中