电流表的改装与测量

无锡国际学校高中部(无锡第一中学国际部)张为宏2140281、小量程电流表有三个重要的技术参数；满偏电流值Ig和表头内阻Rg，电流满偏时电表两端的电压称为满偏电压Ug=IgRg。由于Ig和Ug都很小，故只能测量电路中微小的电流和电压。根据串联电路的“分压原理”,串联电阻可将小量程电流表改装成有较大电压量程的电压表，改装后的电压表内阻大大增加了；根据并联电路的“分流原理”，可并联电阻将小量程电流表改装成有较大量程的电流表，改装后的电流表的内阻一般远小于表头内阻Rg注意：（1）改装后，表盘刻度相应变化，但小量程电流表的参数（Rg、Ig并没有改变）.（2（3）改装后的电流表的读数为通过表头G与分流小电阻R小所组成并联电路的实际电流强度；改装后的电压表读数是指表头G与分压大电阻R大所组成串联电路两端的实际电压。2、小量程电流表的满偏电流Ig可以从刻度盘上直接读出，在进行电表的改装时需测出表头内阻Rg。测Rg有很多方法，教材上介绍的“半偏法”测量只是其中的一种。应注意该种方法测量时，若电源内阻忽略，满偏时干路电流I=总RRE,半偏时干路电流I′=RRRRREgg，又2)2(IRIIRg，则R′=grRR·Rg，因gRRR＜1，故R′＜Rg，实验时认为R′=Rg将引入系统误差.若令R≥100Rg.这种误差就很小了。从物理意义上看：当Rg≤R时，给Rg并联R′后对总电阻影响极小，故干路中电流变化很小，从而可认为流过R′的电流也等于2I。在上述条件下，为使电流表能满偏，电源电压U例1、有两个由相同“表头”改装成的量程不同的电流表A1和A2，A1的量程是A2的2倍，则（）A.若将两表串联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角θ1＜θ2B.若将两表串联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角相等，且A1示数大于A2示数C.若将两表并联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角相等，A1示数大于A2D.若将两表并联起来，正确的接入电路中，两表指针偏角θ1＞θ2【解题思路】电流表是由表头并联上电阻改装成的，电流表量程不同并联的电阻阻值就不同，量程大的并联的电阻小。当两电流表串联时如图甲所示连接。其中R1＜R2，由串并联特点可知A1两端电压小，故流过表头的电流小，偏角小。但因两电流表串联，表针指示的是总电流，故示数相同。两电流表并联时如图乙所示连接，两表头两端的电压相同，流过的电流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示数大于A2的示数。所以只能选ＡＣ。例2、一电压表由“表头”G与电阻R串联而成，若在使用中发现电压表读数总比准确值稍小一些，采用下列哪些措施可能加以改进（）A.在R上串联一个比RB.在R上串联一个比RC.在R上并联一个比RD.在R上并联一个比R【解题思路】此电压表在使用中读数总比准确值稍小一些是因串联的分压电阻稍大一些，使通过电流表的电流强度稍小一些，它的指针偏转比准确表的指针偏转稍小一些而引起的，所以在R中不能再串联把两个电阻并联时，R并=121222112121RRRRRRRRRRRR中211RRR和212RRR都小于1，所以R并＜R1,R并＜R2，即两个电阻并联后，并联电阻一定小于其中任意一个电阻.则R上需并联一个电阻，但并联电阻比R要稍小一些，不能并联比R小得很多的电阻，因为此情况下并联电阻比R小得多的电阻还小.故在R上并联一个比R大得多的电阻，使并联电阻比R稍小一些。所以应选Ｄ。例3、将两个相同的电流表，分别改装成一只电流表和一只电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则（）A.B.C.D.电压表指针有偏转，电流表指针几乎不偏转【解题思路】把完全相同的电流表，分别改制成一只电流表和一只电压表，串联接入电路中时，电流表中均有电流通过，两表指针都偏转，只是电压表中的电流表处在干路中通过的电流大，偏转角也大，正确答案为D例4、两只电压表V1和V2是由完全相同的两只电流表改装而成的，V1的量程是5V，V2的量程是15V.为了测量15V～20V的电压，我们把V1和V2串联起来用，在这种情A.V1和V2B.V1和V2C.V1和V2D.V1和V2【解题思路】当把V1和V2串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等，指针偏转角度相等。两只电压表是串联使用，根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端电压，即V1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比，正确答案为ＢＣ。