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格式
把电流表改装成电压表试验误差分析
问题:把电流表改装成电压表后,用改装的电压表测量导体两端的电压,测量值是准确的吗?如不准确,测量值是偏大还是偏小?
要想弄清上面的问题,必须把电流表改装成电压表的过程搞清。
1、用“半偏法”测量电流表内阻
r
g
⑴用“半偏法”测量电流表内阻 r 的原理:如图 1 所示,使电
g
流表 G 指针偏转到满刻度,根据全电路欧姆定律可得:
EIRrr,, ①( r 为电源内阻)。再合上开关 S,调节
()
2
g
/
电阻箱 R,使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,这时有:
/
Rr
11g
EI(Rr)()
,, ②,同时有: IrIIR,, ③,解以上三个方程
/
/
ggg
Rr22
Rr
g
//
/
可得:,分析上式可知:当
Rr ﹥﹥ R 时, rR ,即电流表的
rR
gg
/
RrR 内阻等于此时电阻箱的电阻值。
⑵用“半偏法”测量电流表内阻
r 的步骤:
g
/
①按图 1 所示的电路图连接器材, R 是滑动变阻器,
R 是电阻箱,滑动变阻器应先
调节阻值最大;
②闭合
S,断开
S,调节 R,使电流表 G 满偏;
1
2
R/ ,使电流表 G半偏;
③闭合
S,调节电阻箱
2
/
/
④从电阻箱上读出数据
R,则
rR。
g
2、把电流表改装成电压表
电流表的满偏电流为
I ,内阻为
g
g g g
g
将电流表的表盘刻度改为相应的标度,则电流表就变为一个可以直接读出电压数值的电压表,由于电流表的满偏电压很小,所以这样改成的电压表的测量范围不大。如果要扩大它的测量范围(即量程),可以在电流表上串联一个
分压电阻方法来实现。如图 2 所示,设改装好的电压表量程为
U,与电流表串联的电阻为 R0,则 UI g(r gR) ,解之可得:
专业资料整理
WORD格式
Rr
U
U的电阻,就可以将电流表改装
,即给电流表串联一个阻值为0 g
0g
R r
I
I
g
g
成量程为 U 的电压表。
3、注意事项
⑴测电流表内阻时,在
S 闭合前,应将 R 调到最大,以免烧坏电流表。
1
⑵测电流表内阻时,在
S 闭合后,不能再调节
R,以保持电路中总电流不变。
2
1
专业资料整理
格式
⑶
100R/ 。
测
4、实验误差分析
⑴在用半偏法测表头内阻的过程中,当闭合开关
S 后,由于
/
R 与电流表并联,
2
r ,所以电路中的总电流比
S 闭合前要大一些,即此时总电流
r ,所以电路中的总电流比
2
g
/11
1
I ,导致流过电阻箱的电流
//
/
g
III I﹥。因为
2
IRIR ,所以
R﹤
()
ggR
Rgg
22
,即电流表内阻的测量值小于真实值。 g
⑵
U
,由于电流表内阻
r 的测量值小于真实值,使
R 的计算值偏大,所以改
Rr
据
g
0
0g
电
I
流g
表
装后的电压表的量程 U 也偏大一些。
改
根装据以上分析,可以判断出用改装的电压表测量导体两端的电压,测量值是偏
为
小的。
电
巩固练习:
压
表
是半偏法测定电流表内阻
1、图 3
的
是
原
理
S
A,、合上开关
正
,
1
/
与
R
B、断开
S,记下R的值
确
电
的
1
/
流
,调整和
连
R
2
接
的分压电阻阻值
的
好是满刻度的一半
实
物
D、断开
S1
后
,
、
上
/
试
序编,为码只有
验
述
R
项
比
步
R
的总电流会变,故
才正确,改正后正确操作步g骤的顺
2
、A
、在C
内测电、阻)
定流电
E
电表阻
键、和导线
流(箱
电
表量(
源
内程围
(
阻0
6
~的
V
试19
的电路图,图中的 g
/
要稍。
2
专业资料整理
实物是,
/
r
g
R
/
实物
/
格式
⑴如果采用图 4 所示的电路测定电流表
G的内阻,并且要想得到较高的精确度,
那么从以上备用的器材中,可变电阻
R 应选用,可变电阻
R 应选用,电
1
2
源 E 应选用。(用字母代号填写)
⑵如果试验时要进行的步骤有:
A、合上
S;
1
B、合上
S;
C、观察
2
R 的阻值是否最大,如果不是,将
R 的阻值调至最大;
1
1
D、调节 R 的阻值,使电流表指针偏转到满偏刻度;
1
E、调节 R 的阻值,使电流表指针偏转到满偏刻度的一半;
2
F、记下 R 的阻值。
2
把以上步骤的字母代号,按试验的合理顺序填写在下面横线空百
处:、、、、、。
⑶如果上述步骤( F)中,所得 R 的阻值 600,则电流表内阻 r g
2
的测量值为。
⑷如果要将电流表改装成量程 0~ 5V电压表,则改装的方法是跟电流表
联一个阻值为的电阻。
⑸设计出把改装的电压表跟标准电压表校对的电路图。
巩固练习参考答案:
1、变阻器,变阻箱, C,只调整
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