文档介绍:测电流表内阻的几种方法
内蒙古乌兰浩特一中郭朝辉
《把电流表改装为电压表》是高中物理电学实验中较难的一个学生实验。要把电流表改装为电压表,首先要知道电流表的三个主要参数:电流表指针偏转到最大值时的电流,称为满偏电流I,即为允许通过电流表测电流表内阻的几种方法
内蒙古乌兰浩特一中郭朝辉
《把电流表改装为电压表》是高中物理电学实验中较难的一个学生实验。要把电流表改装为电压表,首先要知道电流表的三个主要参数:电流表指针偏转到最大值时的电流,称为满偏电流I,即为允许通过电流表的最大电流,可以从表g
盘上直接读出;电流表内阻R,可以用实验方法测出;满偏时电流表两端的压降
g
称为满偏电压U,三者之间的关系是:U=IXR。该实验首先需要测出R,方
ggggg
能进行电表的改装。现就测R测量方法给出几种设计方案,以提高学生对电学实g
验的设计能力。
一、利用伏安法,测量电流表的满偏电压U,算出内电阻R
gg
电流表满偏电压U按如图1所示电路进行测量,待测电流表G和毫伏表mv
g
并联,R为保护电阻,R0为滑动变阻器。测量时,r先置最大值,闭合开关K后,调节R0和r,使电流表G的指针达满偏。此时毫伏表上的读数就是电流表的满偏电压U,则电流表的内电阻R为:
gg
U
R=—g
I
g
其中I就是电流表的满偏刻度值。
该实验电路图采用分压式电路,如果保护电阻r的阻值足够大,也可简化为
如图2所示电路测量。其中R可用电位器(阻值约为10KQ)。测量方法同上。
如图3所示电路,G为待测电流表,G0为辅助电流表,量程与G相同或稍大一些,r为保护电阻,R0为滑动变阻器,K1为单刀开关,K2为单刀双掷开关。测量时,r先置最大,闭合开关K1,K2扳至1端接通电流表G,调节R0与r,使辅助电流表G0的指针达到接近满偏量程的某一刻度值(注意I不能大于电流表G的量程)。然后把电阻箱R的阻值置于最大值,K2扳至2端接通电阻箱R,逐渐减小电阻箱的阻值,当调节到辅助电流表G0的指针仍指到原来的刻度值I时,电阻箱指示的阻值R就等于电流表G的内阻R,即
g
R=R
g
2、电压等效替代法:
如图4所示电路,mv为毫伏表作辅助电表用,其量程与待测电流表G的表头
压降相同或稍大些,待测电流表G,电阻箱R通过单刀双掷开关K2分别与毫伏表mv并联。测量时,先闭合匕,K2扳至1端,调节滑动变阻器R0及r,使待测电流表指针接近满偏刻度值,毫伏表指针指在某一刻度值U。然后断开K1,电阻箱的阻值置于零值,K2扳至2端后,再闭合K1,逐渐调节电阻箱的阻值,使毫伏表指针仍指在原来的刻度值U,此时,电阻箱指示的阻值R就等于电流表的内阻R,g即:
Rg=R
EKi
图3
1|———
EKi
图4
三、半偏法
1、恒流半偏法:
如图5所示电路,待测电流表G与电阻箱R并联,再与监测电流表G0,保护电阻r串联,G0表的量程与G表的量程相同或稍大些。测量时,断开K2,闭合K1,调节滑动变阻器R0及保护电阻r,使待测电流表G达满偏,同时记下G0表上的读数I,当电流表G、G0表的精度不同时,读数I与I会有所差异。然后闭合开
0g
关K2,交替调节电阻箱R及变阻器R。,使电流表G的指针达半偏,而G0的读数保持为I不变。此时通过电阻箱R与G表的