多用电表知识点总结

多用电表知识点总结

主要内容：将学习利用串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用分别将表头G改装成电压表和电流表，同时研究有关电阻测量的问题。

一、电流表G (表头) 的构造和工作原理

(利用示教用电流表或多媒体介绍表头G的主要构造和工作原理)

(1)主要构造

表头G是指小量程的电流表，即灵敏电流计。

常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成。

(2)工作原理

当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏转的角度就越大，且θ∝I。这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小。若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了。

(3)表头G的主要参数

①满偏电流I g

表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用I g表示。

表头指针偏转到最大刻度时的电流，叫满偏电流I g。

说明：如果通过表头的电流超过满偏电流I g，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏。

②表头的内阻R g

表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用R g表示。

表头线圈的电阻，叫做表头的内阻R g。

说明：每个表头都有它的满偏电流I g和内阻R g，R g和I g是表头的两个重要参数。

③满偏电压U g

由欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，即I∝U。由于θ∝I，I∝U，故U∝θ。如果在刻度盘上标出电压值，由指针所指的位置，就可以读出加在表头两端的电压。

表头通过满偏电流时加在它两端的电压，叫满偏电压，用U g表示。

满偏电流I g、内阻R g、满偏电压U g三者之间有什么关系？

据部分电路欧姆定律可知：U g＝I g R g

总结：表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G 加以改装。

二、电压表和电流表

(1)把表头G 改装成电压表V

①把表头G 改装成电压表V 的方法：给表头G 串联一个适当的分压电阻R 。

②把表头G 改装成电压表V 的原理：串联电阻的分压作用。

(介绍电压表V 的组成及量程)

电压表V 由表头G 和分压电阻R 组成，如图虚线框内所示。

所谓量程U ，意思是当电压表V 两端的电压为U 时，表头G

分担的电压为满偏电压U g ，通过表头G 的电流为满偏电流I g ，指

针指在最大刻度处，所以表盘最大刻度处的电压值为量程U 。

在表头的刻度盘上标出对应的电压值，就改装成了电压表。

③分压电阻的计算

问题：如图所示，有一个表头G ，其内阻为R g ，满偏电流为I g ，将它改装成量程为U 的电压表，要串联一个多大的电阻R ？

分析：根据串联电路基本特点可知，当表头G 满偏时，流过分压电阻R 的电流为I g 。 表头满偏时表头两端的电压U g ＝I g R g ，分压电阻R 两端的电压U R ＝U －U g ＝U －I g R g 。 I g ＝U g R g ＝U R R R ＝U R U g R g U －U g U g R g ＝(U U g

－1)R g ＝(n －1) R g n ＝U U g

为电压量程扩大的倍数。 ④改装后电压表的内阻：R V ＝R g ＋R ＝U I g

⑤改装后的电压表标度：当流过表头的电流为满偏电流I g 时，电压表V 两端的电压达到最大值，即改装后的量程U ，则U ＝I g (R g ＋R)。

因此，只要将原来表头的刻度盘的每一刻度值扩大为原来的（R g ＋R ）倍，就得到改装后的电压表V 的表盘。

(2)把表头G 改装成电流表A

①把表头G 改装成电流表A 的方法：利用并联电阻的分流作用，给表头G 并联一个适当的分流电阻R ，将表头G 改装成一个量程较大的电流表A ，利用改装后的电流表A 就可G I g R g R U g U R U V I g U

R V

以测量较大的电流了。

②把表头G 改装成电流表A 的原理

原理：并联电阻的分流作用。

(介绍电流表A 的组成及量程)

电流表A 由表头G 和电阻R 并联组成，如图虚线框内所示。

所谓量程I ，意思是通过电流表A 的电流为I 时，通过表头G

的电流为满偏电流I g ，指针指在最大刻度处，所以改装后电流表A

的表盘最大刻度处标值为I 。

在表头的刻度盘上标出对应的电流值，就改装成了电流表。

③分流电阻的计算

如图所示，有一个表头G ，其内阻为R g ，满偏电流为I g ，将它改装成量程为I 的电流表，设并联的电阻为R ，当表头G 满偏时，加在表头两端的电压为U g ＝I g R g 。根据并联电路的基本特点，加在电阻两端的电压U R ＝U g ＝I g R g 。通过分流电阻R 的电流I R ＝I －I g 。根据并联电路的基本特点和部分欧姆定律有：

U R ＝U g ＝I g R g ＝I R R ＝(I －I g )R

R ＝U R I R ＝I g I R R g ＝I g I －I g R g ＝1I I g

－1R g ＝1n －1R g

n ＝I I g

为电流量程扩大的倍数。 ④改装后电流表的内阻：R A ＝I g R g I ＝RR g R ＋R g ⑤改装后的电流表标度：当流过表头G 的电流为满偏电流I g 时，流过电流表A 的电流最大，为改装后电流表的量程I 。

总结：通过上面的学习，主要认识了以下问题：表头G 的三个重要参量：满偏电流I g ，内阻R g 和满偏电压U g 。把表头G 改装成电压表时，需要串联一个适当的电阻R ；把表头G 改装成电流表时，需要并联一个适当的电阻R 。

三 、电阻档（欧姆表）的原理与刻度

原理：闭合电路的欧姆定律。

构造：欧姆表构造如右图所示，G 是内阻为R g 、满偏电流为I g 的电流表，R 是可变电阻，也叫调零电阻，电池的电动势是E 、内阻为r 。

G I g R g R I A

I U R A I R