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1、电流表的改装培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 恒定电流 五 一、小量程电流表改装成电压表 1、实验目的： (1)知道用“半偏法”测电流表内阻的原理； (2)会根据实验原理选择实验所需器材； (3)把小量程的电流表改装为电压表，并把改装后的电压表与标准电压表进行校对。 2、实验原理： 一个电流表有二个重要参量，即Ig和Rg，其额定电压为UgIgRg，由于Ig很小(几百微安几十毫安)，Ug通常为几百欧姆，故Ug比较小为测量较大的电压值，可在电流表上串联一个大阻值的电阻R，把R作为电流表内阻的一部分，这样的电流表就可分担较大的电压，改装后作为电压表使用如图1所示 3、实验器材 电流表(表头)、电位
2、器(4.7k)、变阻器(050)、电阻箱(09999.99)、电源、开关(两个)、标准电压表(量程与改装后的电压表量程相同)及导线若干 4、实验步骤 (1)测量电流表的内电阻Rg 先按如图2所示电路图连接电路，断开S2，接通Sl，把电位器R由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节，使电流表的指针达到满偏为止，这时电位器R的阻值不得再调整，接通S2，调整电阻箱R的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱R的阻值，就是电流表的内电阻Rg。 (2)将电流表改装为电压表 改装量程为2V的电压表，按公式Rx=U-Rg，计算分压电阻Rx的值 IgIIm按图4把电流表和电阻箱串联起来，选用电阻箱的阻值等
3、于分压电阻Rx的值 改装后的电压表表盘的刻度值，按公式U=Um来计算其中Um是改装后电压表的量程 (3)改装后的电压表跟标准电压表核对 按图3连接电路 闭合开关S，调整滑动变阻器滑片，使改装的电压表的读数分别是0.5V、1.0V、1.5V、2.0V等，看标准电压表的读数是否与它一致 改装的电压表的读数是满刻度Um时，看标准电压表的读数U0，计算满刻度时的百分误差。 5、数据处理 (1)从电流表的刻度盘上读出其满偏电流Ig，根据测出的内阻Rg计算电流表的满 偏电压UgIgRg， (2)根据公式Rx=U-Rg计算分压电阻Rx的值 IgUm-U0100%，例如改装的电压表在满刻度3V时，Um(3)根
4、据改装后校对时的Um和U0计算满刻度时的百分误差，即=标准电压表的读数为3.1V，满刻度时的百分误差就是=6、注意事项 3-3.13.1=3.2%。 、滑动变阻器的阻值很大，在闭合S1前，其阻值应调至最大. 、电阻箱R不能用滑动变阻器替代. 、在S2闭合后,不能再调节R,以保持电路中总电流不变. 、测电表内阻时,必须确保R?R. 、校对改装的电表时,要从零开始连续校对,则滑动变阻器必须接成分压式. 第 1 页 共 1 页 培优堂你可以更优秀，因为我们更用心 、弄清改装后电流表的表盘上刻度示数的大小. 、本实验比较复杂，因此必须先把实验步骤确定好。第一步：测Rg；第二步：计算分压电阻Rx，并将R
5、x与电流 7、误差分析 利用“半偏法”测出电流表内阻Rg=R，事实上当S2闭合后电路结构已发生变化，导致线路总电阻R总减小，由IgIgE知，线路上的电流增大，当流过电流表的电流为时，流过电阻箱的电流大于，R+r22闭合电路的欧姆定律I =故知RRg，因而在实验前需将R调到高阻值处，A、B正确由于S2闭合前电流为Ig，闭合S2后，电路中总电阻要变小，因而总电流要比Ig略大，因而C正确 答案：A、B、C 8、现有一块59C2型的小量程电流表G，满偏电流50A，内阻约为800850。把它改装成1mA、10mA的双量程的电流表。 可供选择的器材有：滑动变阻器R1，最大阻值20；滑动变阻器R2，最大阻值
6、100k； 电阻箱R，最大值9999；定值电阻R0 ，阻值1k；电源E1，电动势为15V；电源E2，电动势为30V；电源E3，电动势为45V；标准电流表A，满偏电流15mA；单刀单掷开关S1和S2，单刀双掷开关S3；电阻丝及若干导线。 采用如图1所示电路测量表头的内阻，为提高测量精确度，选用的滑动变阻器为；选用的电源为。 将G改装成双量程电流表，现有两种备选电路示于图2和图3。其中图为合理电路。另一电路不合理的理由是： 。 将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对，画出所用电路图。图中待核对的电流表用， ，符号表示。 G Ra Rb 10mA o 1mA o o o S3 o G R S2 G
7、 10mA o o 1mA o Rc Rd o 图1 图2 图3 图4 分析与解答： 半偏法测电阻时，要求干路几乎不变才可，为此RR，同时电源电动势大些为宜，故滑动变阻器应选R2，电源选E3。 图2应为合理的电路。若采用图3电路，在电路工作的情况下更换量程时，即S3由d换至c的过程中，两电阻Rd、Rc都未与G并联，这时G中电流过大而被烧坏。 改装成量程为1mA的电流表时需要的并联电阻Rx = Igrg/43，改装后的电流表A的内阻rA40。因401mA = 004V，所以电源选电动势最小的E1即可。当选用了E1=15V的电源后，必须再串联一电阻R0加以保护，才能使其安全工作。校表电路如图所示。 A A R0 E S1 E1 第 4 页 共 4 页
