内容正文:
10 电路及其应用
[-考点-03-] 电流表、电压表的改装原理
电压表和电流表的电路结构
(1)小量程电流表G(表头)的三个参量
(2)电表改装原理
①电压表改装:将表头串联一个较大电阻,常被称作分压电阻,如图所示.
②电流表改装:将表头并联一个较小电阻,常被称作分流电阻,如图所示.
电表的两种改装的比较
改装成大量程电压表
改装成大量程电流表
内部电路
改装原理
串联分压
并联分流
所需电阻阻值
R=-Rg
R=
改装后的量程
U=Ig(Rg+R)
I=Ig
校准电路
典例1(电压表的改装)图为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为0~3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为0~15 V,已知电流表的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值.
典例2(电流表的改装)(多选)如图所示是有两个量程的电流表,当分别使用a和b、a和c接线柱时,此电流表有两个量程,其中一个量程为0~1 A,另一个量程为0~0.1 A,表头内阻Rg=200 Ω,满偏电流Ig=2 mA,则( )
A.当使用a、b时量程为0~1 A
B.当使用a、c时量程为0~1 A
C.电阻R1约为0.41 Ω
D.电阻R2约为0.41 Ω
典例3(电表的校准)(2023·重庆·模拟预测)某同学要将一微安表先改装成量程为1mA的电流表,再改装成量程为3V的电压表,并与标准电压表对比校准.图甲是改装后电压表与标准电压表对比校准的电路图,虚线框中是改装后电压表电路,V0是量程为3V、内阻约为的标准电压表.已知微安表满偏电流为,标记的内阻为,电阻箱调节范围为.步骤如下:
(1)微安表改装.根据题给条件,图甲中电阻箱的阻值应分别调节到 , ;
(2)选择合适的器材按照图甲正确连接电路.所用电池的电动势E为;滑动变阻器R有两种规格可选:
滑动变阻器:最大阻值 滑动变阻器:最大阻值
为了方便实验中调节电压,图中R应选用 (填器材的字母代号);
(3)对比校准.当标准电压表的示数为时,微安表的指针位置如图乙所示,由此可以推测出改装的电压表量程不是预期值,而是 V(保留2位有效数字);
(4)校正改装表.通过检测发现:电阻箱阻值是准确的,而微安表标记的内阻不准确.要使改装电压表量程的真实值为,不必重新测量微安表内阻,只需适当调节电阻箱.以下调节方案可行的有 (填序号).
A.保持不变,将增大到合适值
B.保持不变,将减小到合适值
C.保持不变,将增大到合适值
D.保持不变,将减小到合适值
1.(多选)关于将表头G改装成大量程电流表或电压表,下列说法正确的是( )
A.改装成电压表时应给表头串联一个阻值较大的电阻
B.改装成电流表时应给表头并联一个阻值较小的电阻
C.改装后表头G的自身电阻会发生变化
D.改装后表头G本身的参量均不会发生变化
2.(2023·山西·期末)一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 Ω,要把它改装成一个量程为10 V的电压表,则应在电流表上( )
A.串联一个10 kΩ的电阻
B.并联一个10 kΩ的电阻
C.串联一个9.5 kΩ的电阻
D.并联一个9.5 kΩ的电阻
3.一电压表由电流表G和电阻R串联而成.若在使用过程中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可以改进( )
A.在R上串联一个比R大得多的电阻
B.在R上串联一个比R小得多的电阻
C.在R上并联一个比R小得多的电阻
D.在R上并联一个比R大得多的电阻
4.(2023·马鞍山·期末)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G的内阻Rg=30 Ω,满偏电流Ig=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是( )
A.串联一个570 Ω的电阻
B.并联一个570 Ω的电阻
C.串联一个0.05 Ω的电阻
D.并联一个0.05 Ω的电阻
5.(2023·惠州·期末)如图所示的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A.G甲是电流表,R增大时量程增大
B.G甲是电压表,R增大时量程增大
C.G乙是电流表,R增大时量程增大
D.G乙是电压表,R增大时量程增大
6.(多选)某电流表的内阻为Rg,满偏电流为Ig,那么下列说法正确的是( )
A.该电流表也可以并联在电路中测电压,只是量