电表、电表的改装、欧姆表使用、半偏法
电表的改装与校准..
电表的改装与校准班级:2011级物理四班姓名:何小东学号:201172010442摘要:本实验用半偏法与替代法对微安表内阻进行测量,将100微安500微安的微安表分别改装成量程为15毫安30毫安电流表与1.5伏3伏7.5 伏电压表。
分别用标准表测量法与电势差计测量法对改装表进行校准。
电位差计不需要从待测电路中取出电流,不会干扰到待测电路的工作状态,因而可以进行精密测量。
由于在结构上采用了高精密度的电阻元件、标准电池和灵敏的检流计,因而测量结果具有很高的精度。
由于学生式电位差计准确度等级为0.1级,而通常所用的电流表只有0.5级,从精度上来说完全可以用电位差计来校准电表。
此实验是一个简单的设计性实验,也是电位差计应用实验。
重点要求学生能根据实验原理和实验环境设计出校准电流表的电路;并学习写出描述实验方案的论证、电路设计、操作步骤、数据处理、校准结论等内容的设计性报告。
An abstract ofPotential difference meter does not need to be tested out from the current in the circuit, does not interfere with the tested circuit working state, so it can be for precision measurement. Because the structure of the high precision resistor, standard cell and sensitive galvanometer, the measurement results with high accuracy. Because the student type potential difference meter accuracy grade was 0.1, and the current table has only 0.5 levels, from the accuracy is entirely possible to calibrate the meter with potential difference meter.This experiment is a simple experimental design, is also a potential difference meter application experiment. Key requirements students can according to the experimental principle and experimental environment design circuit calibration current meter; design report and learning to write a description of the experimental scheme is demonstrated, circuit design, operation procedures, data processing, calibration results etc..实验仪器:直流稳压电源微安表表头一个滑线变阻器一个电阻箱两个标准电流表一块标准电压表一块单刀双掷开关一个导线若干箱式电势差计一台引言:本实验的目的是掌握将电流计改装成较大量程的电流表与电压表的方法与原理并学会用标准表与箱式电势差计校准改装表的方法。
高中物理电学实验基础
①将电阻箱R的电阻调到0;
②闭合S调节R0,使电流表G达到满偏电流I0;
③保持R0不变,调节R使电流表G示数为I0/2;
④由上可得RG=R
R G
注意:当RG》R0时,测量误差小,此 方法适合测大阻值电流表内阻,且测 量值偏大。
R0 S
a
25
方法二:如图所示测量电流表A的内 阻
①断开S2,闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;
③0.40 2.4
a
35
练习:1.现有器材:电压表(量程3V,内阻约几千欧), 电压表(量程15V,内阻约几十千欧),定值电阻 (3.0kW),滑动变阻器R(0~1750W),直流电 源(约6V,内阻不计),开关、导线若干,要求利 用这些器材测量电压表的电阻值. (1)在方框中画出实验电路图 (2)用已知量和直接测得量表示的电压表内阻的 表达
误差分析:
V
A R待
R 测 = U IA VR XR AR 真 = U VI A U A
产生误差的原因:电流表A分压。
适用于测大阻值电阻,即Rx远大于RA时。
a
12
(4)内、外接法的选用原则
①计算临界电阻:R0 RARV
若Rx>R0,待测电阻为大电阻,用内接法 若Rx<R0,待测电阻为小电阻,用外接法 即大电阻,内接法;小电阻,外接法。
(如 得2果 A)2已的如知内右A阻图1的R所2内=示I1阻,RR1当/I12,两. 则电可表测 的 一 内满 电 阻偏 阻R2UR=IA11,2(》同RU1样A+1R则时0)可,/I2测A. 1得串R联2的
A1
A2 R0
A1
a
16
例2.用以下器材测量一待测电阻的阻值,器材 如下:电流表A1(量程250mA,内阻r1=5Ω);
高考物理电表改装(测内阻)的实验
高考物理电表改装(测内阻)的实验
电表改装(测内阻)实验注意(1)半偏法测电流表内阻时,应满足电位器阻值远远大于待测表内阻(倍左右)的条件。
(2)选用电动势高的电源有助于减少误差(3)半偏法测得的内阻值偏小(读数时干路电流大于满度电流,通过电阻箱的电流大于半偏电流,由分流规律可得)(4)改装后电表的偏转仍与总电流或总电压成正比,刻度或读数可由此来定且刻度线应均匀。
(5)校准电路一般采用分压器接法(6)绝对误差与相对(百分)误差相比,后者更能反应实验精确程度。
11.9电表内阻的测量和改装(原卷版)--2024高考一轮复习100考点100讲
2024年高考一轮复习100考点100讲第11章 恒定电流第11.9讲 电表内阻的测量和改装【知识点精讲】一、半偏法测量电表内阻 1.半偏法测电流表内阻 (1)实验电路图,如图所示。
(2)实验步骤。
①按如图所示的电路图连接实验电路;②断开S 2,闭合S 1,调节R 1,使电流表读数等于其量程I m ;③保持R 1不变,闭合S 2,调节R 2,使电流表读数等于12 I m ,然后读出R 2的值,则R A =R 2。
(3)实验条件:R 1≫R A 。
(4)测量结果:R A 测=R 2<R A 。
(5)误差分析:当闭合S 2时,总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R 2的电流比电流表所在支路的电流大,R 2的电阻比电流表的电阻小,而我们把R 2的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。
2.半偏法测电压表内阻 (1)实验电路图,如图所示。
(2)实验步骤①按如图所示的电路图连接实验电路;②将R 2的值调为零,闭合S ,调节R 1的滑片,使电压表读数等于其量程U m ;③保持R 1的滑片不动,调节R 2,使电压表读数等于12U m ,然后读出R 2的值,则R V =R 2。
(3)实验条件:R1≪R V。
(4)测量结果:R V测=R2>R V。
(5)误差分析:当R2的值由零逐渐增大时,R2与电压表两端的电压也将逐渐增大,因此电压表读数等于12U m时,R2两端的电压将大于12U m,使R2>R V,从而造成R V的测量值偏大。
显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻。
二、电表改装1.电压表、电流表的改装改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g R+I g R g,所以R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R,所以R=I g R gI-I g改装后的电表内阻R V=R+R g>R g R A=RR gR+R g<R g(1)无论是将表头改装成电压表还是电流表,都没有改变表头的参数,即表头的满偏电压U g、满偏电流I g都不发生变化,只是由分压或者分流电阻R承担了部分电压或电流。
电学实验:电表改装,电源电动势和内阻的测量,电阻的测量方法
1R 2R 1S 2S G 电学实验:电表改装,电源电动势和内阻的测量,电阻的测量方法电表的改装: 微安表改装成各种表,关健在于原理(1)灵敏电流表(也叫灵敏电流计):符号为G ,用来测量微弱电流,电压的有无和方向.其主要参数有三个: 首先要知:微安表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g 。
满偏电流I g 即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流,也叫灵敏电流表的电流量程.满偏电压U g 灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压.以上三个参数的关系U g = I g R g .其中I g 和U g 均很小,所以只能用来测量微弱的电流或电压.采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。
(2) 半值分流法(也叫半偏法)测电流表的内阻,其原理是:当S 1闭合、S 2打开时:E R r I gg =+)(1 当S 2再闭合时:E U U R G =+2,E R R r I I r I g g g g g =⨯⋅++⋅12)221(21 联立以上两式,消去E 可得:211122R R r R r R I g g g ⋅++=+ 得:2121R R R R r g -= 可见:当R 1>>R 2时, 有:2R r g =(3)电流表:符号A ,用来测量电路中的电流,并联电阻分流原理.如图所示为电流表的内部电路图, 设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ,由并联电路的特点得:g g g gg g g R 1-n 1R I -I I R )R I -I (R I ==⇒= (n 为量程的扩大倍数) 内阻g g A g RR R r R R n ==+,由这两式子可知,电流表量程越大,R g 越小,其内阻也越小.(4)电压表:符号V ,用来测量电路中两点之间的电压. 串联电阻分压原理 如图所示是电压表内部电路图. 设电压表的量程为U ,扩大量程的倍数为n=U/U g ,由串联电路的特点,得:g g g g g g g 1)R -(n 11u u R )u u -u (R R u -u R u =-==⇒= (n 为量程的扩大倍数)电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知,电压表量程越大,分压电阻就越大,其内阻也越大.(5)改为欧姆表的原理 两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏,得 I g =E/(r+R g +R o ) 接入被测电阻R x 后通过电表的电流为 I x =E/(r+R g +R o +R x )=E/(R 中+R x )由于I x 与R x 对应,因此可指示被测电阻大小(6) 非理想电表对电路的影响不能忽略,解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器. ①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压,由于电压表内阻不可能无限大, 因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小,表的内阻越大,表的示数越接近于实际电压值. ②用电流表测得的电流,实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流. 因此,电流表内阻越小,表的示数越接近于真实值.测电动势和内阻(1)直接法:外电路断开时,用电压表测得的电压U 为电动势E ;U=E (2)通用方法:A V 法测要考虑表本身的电阻,有内外接法;①单一组数据计算,误差较大②应该测出多组(u ,I)值,最后算出平均值③作图法处理数据,(u ,I)值列表,在u --I 图中描点,最后由u --I 图线求出较精确的E 和r 。
16半偏法及多用电表的使用
16.电表改装及半偏法一、多用电表的原理1.表头改装成电压表 2.表头改装成电流表 3.表头改装成欧姆表例1.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G 满偏电流为100 μA ,表头上标记的内阻值为900 Ω。
R 1、R 2和R 3是定值电阻。
利用R 1和表头构成1 mA 的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。
若使用a 、b 两个接线柱,电压表的量程为1 V ;若使用a 、c 两个接线柱,电压表的量程为3 V 。
则根据题给条件,定值电阻的阻值应为R 1=_______Ω,R 2=_______Ω,R 3=_______Ω。
(2)用量程为3 V ,内阻为2 500 Ω的标准电压表对改装表3 V 挡的不同刻度进行校准。
所用电池的电动势E 为5 V ;滑动变阻器R 有两种规格,最大阻值分别为50 Ω和5 k Ω。
为方便实验中调节电压,图中R 应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。
(3)校准时,在闭合开关S 前,滑动变阻器的滑动端P 应靠近_______(填“M ”或“N ”)端。
(4)若由于表头G 上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G 内阻的真实值_______(填“大于”或“小于”)900 Ω。
2.多用电表测量原理例2.如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图。
电流表满偏电流0.5mA 、内阻10Ω;电池电动势1.5V 、内阻1Ω;变阻器0R 阻值0-5000Ω。
(1)该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V 刻度的,当电池的电动势下降到1.45V 、内阻增大到4Ω时仍可调零。
调零后0R 阻值将变_________(选填“大”或“小”);若测得某电阻阻值为300Ω,则这个电阻的真实值是________Ω。
(2)该欧姆表换了一个电动势为1.5V ,内阻为10Ω的电池,调零后测量某电阻的阻值,其测量结果___________(选填“偏大”或“偏小”或“准确”)。
实验:电表改装,万用表
② 改装后采用如图甲所示电路进行测量,请在乙图上完成实物连线. ③ 在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片移动至___________(填“ a 端”、“中央”或“ b端”).
④丙图为该实验绘出的I1—I2图线(I1为灵敏电流计G的示数, I2为电 流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =_____ V,内电阻 r =_____ .
【例2】在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中,备有如下器材: A.干电池 B.电流表(0~0.6A、内阻约0.1 ) C.灵敏电流计G(满偏电流 200μA、内阻rg=500 ) D.滑动变阻器(0~20 、2.0A) E.电阻箱R F.开关、导线若干 ① 由于没有电压表,需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的 电压表,需串联一个阻值为 __________ 的电阻.
②满偏电流对应 R X 为0 ③半偏电流对应 R X R内 ④电流为0对应电阻为∞
3.测电阻、电流、电压时,电流均从红表笔流入万用表
(2)(单选)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,若 ( ) (A)双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大 (B)测量时发现指针偏离中央刻度过大,则必需减小倍率,重新 调零后再进行测量 (C)选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测 量值小于25Ω (D)欧姆表内的电池使用时间太长,虽然完成调零,但测量值将 略偏大.
(2)将该表改装成量程为3 V的电压表,需_______(填“串联”或“并 联”)阻值为R0=______Ω的电阻. (3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对,试在虚线框中画出 实验原理图并根据画出的实验原理图在图中将实物连接.
多用电表
3
1.机械调零,用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零 刻度处,并将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔。 机械调零 欧姆调零 档位开关 2.选挡:选择开关置于欧姆表“×1”挡。 3.短接调零:在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在 右端电阻零刻度处(若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调 零,应更换表内电池)
电表、电表的改装、欧姆表使用、半偏法
电表、电表的改装、欧姆表使用、半偏法1.灵敏电流表G (1)三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压,大约零点几伏。
&(2)三个参数间的关系:由欧姆定律可知Ug=IgRg注意:电表就是电阻。
2.电压表(1)电压表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ,电阻R 叫分压电阻。
(2)电压表的内阻:Rv=Rg+R 3.电流表的改装电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为I 的电流表时,应并联一个电阻R 分去多余的电流I-Ig ,电阻R 叫分流电阻。
.(2)电流表的内阻:R A =Rg ×R/(R+Rg) 4.电流表改装成欧姆表(1),原理:闭合电路的欧姆定律(2),如图1所示,当红、黑表笔短接时,调节R ,使电流表的指针达到满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有:(3),当两表笔间接入电阻Rx 时,电流表的电流为:.()g gg g g g U U U I R RU U R R Ug -==-=据串联电路的特点得:解得:G R g I U gUG RI g ^ R ()ggggg g g U I R I I RI R R I I==-=-据并联电路的特点得:解得:I-Ig U ;G RI R g g E I R R r =++x g xEI R R r R =+++G|-RE r红表笔黑表笔 图1…当Rx 改变时,Ix 随着改变,将电流表表盘上Ix 处表上对应的Rx 值,就构成了欧姆表。
(4),中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻R 中=R 内=R+Rg+r 因Ix 与Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。
(5),被测电阻接近中值电阻时误差较小,所以首先要估测被测电阻的阻值,选择适当倍率的欧姆档使指针落在刻度盘的中间区域。
大学实验《电表改装与校准》
电表的改装与校准注:本实验仅供参考,如有雷同纯属巧合。
[实验目的]1.学会测定表头的内阻和满度电流;2.熟悉电流表、电压表、欧姆表的构造原理,学会改装并校准电流表、电压表的基本方法。
[实验仪器]DH4508型电表改装实验仪1台(使用说明见附录),ZX21a 电阻箱(可选用)。
[实验原理]常见的磁电式电流计主要由放在永久磁场中的由细漆包线绕制的可以转动的线圈、用来产生机械反力矩的游丝、指示用的指针和永久磁铁所组成。
当电流通过线圈时,载流线圈在磁场中就产生一磁力矩磁M ,使线圈转动,从而带动指针偏转。
线圈偏转角度的大小与通过的电流大小成正比,所以可由指针的偏转直接指示出电流值。
1.表头的主要参数的测定表头的主要参数:量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值g I ,也称表头的满偏电流。
表头的内阻g R 是偏转线圈的直流电阻。
电表的内阻是电表两端的电阻。
测量内阻g R 的方法很多,这里介绍常用的两种方法:(1)半偏法也称中值法测量电路如图1-a 所示,(请问:为什么这里用限流接法?)将2K 断开,1K 闭合,接通电路,调节W R 使表头满偏,记下此时标准表的读数g I ,然后接通2K ,在保持标准表的读数仍为g I 的情况下,调节电阻箱2R 的值使表头恰好为满刻度值的一半(这时若标准表的读数不为g I ,则应调节W R 使标准表回复到原读数g I ,并再调节电阻箱2R 使表头恰好为满刻度值的一半处,如此反复),则2R R g =。
(2)替代法测量电路如1-b 所示,将2K 置于1处,调节W R 使表头满偏(或在某一较大示值处),记下此时标准表的读数g I ;将2K 置于2处,调节2R 使标准表的读数仍为g I ,则2R R g =。
替代法是一种运用很广的测量方法,具有较高的测量准确度。
(请问:如何确定表头的量程?)2.将表头改装成大量程的电流表在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻p R (如图2),使流过表头的电流只是总电流的一部分。
高中物理电表改装.总结
电表的改装“把电流表改装为电压表”是高中物理课本中的一个重要分组实验,本实验要求达到如下目的:学会把电流表改装为电压表的基本方法即加深对“串联分压”的理解,掌握测电表内阻的一种方法----半偏法,会设计校表电路。
近几年在一些正规化的考卷中,时有该实验的拓展及变形题,如:把“电流表改装成电流表”、“电压表改装成电流表”、“电压表改装成电压表”。
本文对这些情况加以概括、总结,以期对广大考生有所帮助。
1、电流表改装成电压表改装方案在电流表G上串联一个大阻值的定值电阻R,让其分压即可起到电压表的作用。
改装后的电压表的量程Um=(rg+R)Ig校表电路将改装后的电压表与标准电压表并联,利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。
题例巩固例1(2003年杭州调研卷)一电压表由电流表G与电阻R串联改成,如图示。
若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小些,那么应采用下列哪种措施加以改进()A、在R上串联一个比R小得多的电阻 C、在R上并联一个比R小得多的电阻B、在R上串联一个比R大得多的电阻 D、在R上并联一个比R大得多的电阻分析与解答:偏小的原因是改装后的电压表内阻偏大,这时可将R调小一些,使表头G上分取的电压大一些,其上指针偏大,对应改装电压表的电压示数就大些。
在R不变的情况下,在其两端并联一个大电阻,也可达到相同的效果,故本题答案为D。
2、电流表改装成电流表改装方案在电流表G上并联一个小阻值的定值电阻R,让其分流即可起到大电流表的作用。
改装后的电流表的量程Im=Ig+ Igrg/R=(rg+R)Ig/R校表电路将改装后的电流表与标准电流表串联,U mI g r g利用分压电路即可对所有的刻度进行校准。
题例巩固例2(2004年天津理综卷)现有一块59C2型的小量程电流表G (表头),满偏电流50µA ,内阻约为800—850Ω。
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R 1,最大阻值20Ω;滑动变阻器R 2,最大阻值100k Ω; 电阻箱R ,,最大值9999Ω;定值电阻R 0 ,阻值1k Ω;电源E 1,电动势为1.5V ;电源E 2,电动势为3.0V ;电源E 3,电动势为4.5V ;(所有电源内阻不计);标准电流表A ,满偏电流1.5mA ;单刀单掷开关S 1和S 2,单刀双掷开关S 3;电阻丝及若干导线。
(整理)半偏法测电阻和电表改装专题
一、.半偏法测电阻(1)半偏法测电流表内阻方法一:如图15所示,测电流表G的内阻:①将电阻箱R的电阻调到0;②闭合S调节R0,使电流表G达到满偏电流I0;③保持R0不变,调节R使电流表G示数为I0/2;④由上可得R G=R注意:当R G》R0时,测量误差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且测量值偏大。
方法二:如图16所示测量电流表A的内阻①断开S2,闭合S1,调节R0,使A表满偏为I0;②保持R0不变,闭合S2,调节R,使电流表读数为I0③由上得R A=R注意:当R0》R A时,测量误差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且测量值偏小。
电源电动势宜大一些。
(2)半偏法测电压表内阻方法一:如图17所示,测电压表V的内阻:①闭合S,将电阻箱R的电阻调到R1时,测得电压表示数为U1;②调节电阻箱阻值为R2,使电压表V的示数为U1/2;由上可得R V=R2-2R1方法二:如图18所示,测电压表V的内阻:①将滑动变阻器的画片P滑到最右端,电阻箱R的阻值调到最大;②闭合S1、S2,调节R0,使电压表示数指到满刻度;③打开S2,保持R0不变,调节R,使电压表示数指到满刻度的一半;④由上可得R V=RE r=08.欧姆表测电阻,如图19所示:①机械调零 ②选档 ③欧姆调零 ④测电阻Rx. ⑤改换档位 ⑥重新欧姆调零⑦测电阻注意:待测电阻的读数应为表盘读数乘以倍数,指针应指在表盘刻度的1/3~2/3的部分,否则需换挡,换挡后需重新欧姆调零。
9.消除电表内阻对测量结果的影响例4.伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,不论电表内接还是外借都存在系统误差,为消除系统误差而设计的补偿电路如图所示,完成下列实验步骤并写出待测电阻Rx 的表达式。
①先将S 1闭合。
②将S 2与1闭合,调节R ,读出电压表读数U 1,安培表读数I 1③————————————————————④ 根据上述测量结果,算出Rx =———————二、电表、电表的改装 1.灵敏电流表G(1)三个主要参数①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
电表的改装与校准(二)——将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表
电表的改装与校准(二)——将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电表的改装与校准(二)———— 将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表【实验目的】1、了解磁电式电表的基本结构;2、掌握电表的校准方法,学会作校准曲线。
【实验仪器】二、电表的改装(1)将表头改装为安培表 (2)将表头改装为伏特表表头的满度电压很小,一般为零点几伏。
为了测量较大的电压,在表头上串联电阻0R ,如图6所示,使超过表头所能承受的那部分电压降落在电阻0R 上。
表头和串联电阻0R 组成的整体就是伏特表,串联的电阻0R 称为扩程电阻。
选用不同大小的0R ,就可以得到不同量程的伏特表。
设改装后的电压表量程为U ,当表头满刻度时有:00(1)(1)g g g gU U UR R n R I U -==-=- 式中,n 为电压表的扩程倍数。
可见,要将表头测量的电压扩大n 倍时,只要在该表头上串联阻值为(1)g n R -扩程阻值0R 。
表头的g I 、g R 事先测出,根据需要的电压表量程,由上式即可算出应串联的电阻值。
一般地,由于电压表量程U 远大于表头的量程g U ,串联电阻0R 会远大于表头内阻g R 。
(3)将表头改装为欧姆表最简单一种电路如图7所示。
设待改装表的内阻为g R ,量程为g I 。
电源电动势E 与固定电阻1R (称为限流电阻)、可变电阻P R (称为调零电阻)串联。
x R 为被测电阻,测量时将其接在A 、B 两点之间。
由闭合电路的欧姆定律可知,接入x R 后,表头所指示的电流:1x g P xEI R R R R =+++当E 、1g P R R R ++的值一定时,x R 的一个值与x I 的一个值相对应,即与表头指针的一个偏转角相对应,所以表面可以按电阻值来划分刻度。
高考物理实验-电表的改装
电表的改装知识元电表的改装知识讲解一、灵敏电流计无论是电流表还是电压表的表头都是一个灵敏电流计,灵敏电流计是一个量程非常小的电流表,量程通常是几十至几百微安(μA),内阻较大通常在几十欧至几百欧之间.二、改装电表1.改成电流表设灵敏电流计的量程为I g,电阻为R g,若使其量程扩大至I,则:电路图:并联电路电压相等:I g R g=(I-I g)R推导可得:R=2.改成电压表设灵敏电流计的量程为I g,电阻为R g,若将其改装成量程为U的电压表,则:电路图:由欧姆定律得:U=I g(R g+R)推导可得:R=-R g例题精讲电表的改装例1.某探究小组为了研究用“半偏法”测电阻和改装电表,先用“半偏法”测量程为150μA的电流表A的内阻,后将电流表A改装成电压表。
(1)某同学首先采用如图甲所示的实验电路测量该电流表A的内阻R g,图中R0为滑动变阻器、R为电阻箱。
他按电路图连接好电路,将R0的阻值调到最大,闭合开关S1后,他应该正确操作的步骤是_____(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)A.记下R的阻值B.调节R0的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度C.闭合S2,调节R0和R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半D.闭合S2,保持R0不变,调节R的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半(2)如果按正确操作步骤测得电阻箱R的阻值为100Ω,则安培表的内阻R g=_____Ω;与电流表内阻的真实值R g′相比,R g___R g′(填“>”、“=”或“<”)(3)将上述电流表A改装成量程为3V的电压表,则需将电流表与阻值为_______Ω的电阻串联。
用它来测量电压时,表盘指针位置如图乙所示,此时电压表的读数大小为______V例2.某同学将一个量程为0~1V、内阻未知的电压表改装为0~3V的电压表。
(1)该同学首先进行了如下操作:①将多用电表档位调到电阻“×100”,再将红表笔和黑表笔____,进行调零;②将图a中多用电表的红表笔和电压表的_____(填“+”或“-”)接线柱相连,黑表笔与另一接线柱相连;③此时多用电表的示数如图b所示,则电压表的内阻为______Ω.若已知多用电表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电压表的示数为_____V。
电表的改装与校准
三、【实验原理】
1. 测量表头内阻Rg (1) 半 偏 法
(2)替 代 法
电阻
标准表
箱
注意:1.接线前做到:“通电前两大一小,”,2.替代法是等效替
? 代,E与RW
2.改装为电流表
RP
I
Ig Ig
Rg
Rg n 1
3. 改装为电压表
RS
U Ug Ug
பைடு நூலகம்Rg
(n 1)Rg
U Ig
Rg
G
4.电表的校准
1) 标准电表的机械零点。
(2) 校量程(满刻度),标准电表和改装表 在满刻度值时的示值误差最小,可以微 调扩程电阻。(小于5%)
(3) 校刻度:用标准电表测出改装表各个 刻度值(取整刻度)所对应的标准值, 计算出各个刻度的示值误差,作出改装 电表的校准曲线。如图7-8为电流表的校 准曲线。
Rg 计算值Rp 接线 实验值Rp 校刻度
1. 改装成量程 1.5V 的电压表并校准
计算值Rp 接线 实验值Rp 校刻度
1. 改装欧姆表并标定表面刻度
五、数据记录与处理
用坐标纸或计算机作校准曲线;确定改装 表的准确度等级,作出实验结论,并进 行分析。
实验七 电表的改装与校准
一、【实验目的】
1.测量表头内阻Rg。 2.掌握电表改装的基本原理。 3.将微安表头改装成电流表、电压表。 4.对改装后的电表进行校准,作出校准曲线 5.对改装后的电表进行定级。
Rg
量程 I g =100µA
二、【实验仪器】
内阻 Rg =?
FB308型电表改装与校准实验仪。
(4) 改装为电流表后的校准电路
欧姆表半偏法测电阻操作
欧姆表(或多用途表)是一种常用的电测量工具,用于测量电阻、电流和电压等。
在使用欧姆表进行电阻测量时,半偏法是一种常见的测量方法。
以下是使用欧姆表半偏法测量电阻的一般步骤:
1.准备工作:在进行任何电测量之前,确保欧姆表的电池仍然有足够的电量,或者使
用新的电池。
选择适当的量程,通常选择最接近待测电阻的量程。
2.欧姆表连接:将欧姆表的两个探针连接到待测电阻的两端。
确保连接牢固。
3.选择半偏法:在欧姆表上,选择"Ω"(欧姆)量程,并选择半偏法。
这通常标有"ohm"
符号旁边的一个小箭头。
4.测量电阻:将欧姆表的两个探针轻轻夹在待测电阻的两端,确保不影响电阻本身。
在半偏法下,欧姆表会产生微小的电流,通过待测电阻,从而测量电阻的值。
5.读取测量结果:在欧姆表上,你将看到一个指针或数字显示电阻的值。
注意,由于
半偏法产生的电流相对较小,可能需要稍等片刻来稳定测量值。
6.记录结果:记录测量结果,并根据需要采取进一步的措施。
请注意以下几点:
•小心电阻的单位:确保正确读取并理解电阻的单位。
通常使用欧姆(Ω)作为单位。
•小心误差:半偏法可能会引入一些测量误差,特别是在电阻较大时。
在需要更高精度的情况下,可能需要使用其他测量方法。
•避免触电:在进行测量时,确保不触电,尤其是在测量高电压电路时。
上述步骤是一般性的操作流程,具体的操作方法可能会因欧姆表型号和设计而略有不同。
确保阅读并遵循欧姆表的使用说明书。
电表的改装分析
电表的改装分析本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March电表的原理、改装及应用知识要点梳理知识点一——电表的改装▲知识梳理1.电流表(表头)小量程的电流表G是我们常说的“表头”,电流表G的主要参数有三个:①电流表G的电阻,通常叫做电流表的内阻;②指针偏转到最大刻度时的电流,叫做电流表G的满偏电流,也叫电流表G的量程;③电流表G通过满偏电流时加在它两端的电压叫做满偏电压,也叫电压量程。
由欧姆定律可知,电流表G的满偏电流和满偏电压一般都比较小。
2.电压表的改装电流表G的电压量程,当改装成量程为U的电压表时,应串联一个电阻R,因为串联电阻有分压作用,因此叫做分压电阻,如图所示。
电压扩大量程的倍数由串联电路的特点得解得即电压扩大量程的倍数为n时,需要串联的分压电阻电压表的总电阻。
3.电流表的改装电流表G的量程为,当改装成量程为I的电流表时,应并联一个电阻R,因为并联电阻R可以起到分流作用,因此叫做分流电阻,已知电流表G满偏电流为,扩大量程的电流表满偏电流为I,如图所示。
扩大量程的倍数由并联电路的特点得所以即电流扩大量程的倍数为n时,需并联的分流电压为电流表的总电阻。
说明:①加在电压表两端的电压等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和;通过电流表的电流和流过表头G的电流不一样。
②电压表的量程是指通过表头的电流达到时加在电压表两端的总电压U;电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏时,通过表头和分流电阻的电流之和。
③由串联分压原理可知:串联的分压电阻越大,电压表的量程越大,由并联分流原理可知,并联的分流电阻越小,电流表的量程越大。
④实际的电压表内阻不是“”,电流表内阻不是零,它们接入电路进行测量时必对原来的电路有影响。
这是今后我们要注意的,有时不考虑电表内阻对电路的影响,这是为了研究的方便,认为电压表的内阻是无限大,电流表的内阻为零,这时它们叫做理想电表,是理想化模型。
电表的改装补充
电表的改装实验补充一、半偏法测电流表电阻[P 3.] 实验原理:在右图电路中,先断开S 2,闭合S 1,让电流通过电流表并使其满偏,然后接上电阻箱,并调节它使电流表半偏,由于总电流几乎不变,电流表和R 2上各有一半电流通过,意味着它们电阻相等,此时读出电阻箱的电阻,即为电流表的内阻R g =R 2实验器材:待测电流表、蓄电池组、电阻箱、滑动变阻器、电键2个及导线若干。
[P 4.]实验步骤:1、按图接线,图中R 1 为滑动变阻器、 R 2为电阻箱,电源为蓄电池,内阻可以不计。
2、先合下S 1 ,调节R 1使电流表指针满偏.3、再合下S 2,保持电阻R 1不变,调节R 2使电流表指针半偏,记下R 2的值.4、若R 1>100 R 2,则R g =R 2 一般情况 R 测量<R 真实[P5 .]注意事项:1、R 2必须用电阻箱,电阻箱的选择,只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可;2、R 1可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。
当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的,因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。
为此:R 1的实际阻值应远大于电流表的内阻(R 1>100 R 2),才能做到总电流几乎不变。
3、需要注意的是,R 1的大小不是由选用滑动变阻器的阻值大小决定,而是由下式决定:g gR I E R -=1,在实验中,I g 、R g 都是一定的,为保证R 1>100 R 2,因此电源电动势应尽量选大一点好。
4、在调节电阻箱时,电阻R 1不应变化。
5、若不能保证R 1>>R 2,则由闭合电路欧姆定律(不计电源内阻),有)R R (I E g g +=112212121R )I R R I (R I E g g g g g ++= 化简得到2121R R R R R g -= 二、半偏法测量电压表电阻1.按右图接线,图中R 0 为电阻箱.2.先合下S 1 ,调节R 0 =0,再调节R 使电压表指针满偏.3.保持变阻器电阻R 不变,调节R 0使电压表指针半偏,记下R 0的值.4.若R 0>>R , 有 R V = R 0一般情况 R 测量> R 真实三、课堂练习1、用半偏法测电流表内阻,提供的器材如下:1干电池(电动势E 约为1.5V ,内阻r 约为10Ω)、待测电流表A(0~50μA ,内阻约4k Ω)、电阻箱R 1、R 2(均为0~99999.9Ω)、电键、导线若干。
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电表、电表的改装、欧姆表使用、半偏法
1.灵敏电流表G (1)三个主要参数
①内阻Rg:电流表线圈的电阻,大约几十欧到几百欧。
②满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流,大约几十微安到几毫
安。
③满偏电压Ug:电流表通过Ig 时两端的电压,大约零点几伏。
(2)三个参数间的关系:由欧姆定律可知Ug=IgRg
注意:电表就是电阻。
2.电压表
(1)电压表的改装
电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量程为U 的电压表时,应串联一个电阻R 分去多余的电压U-Ug ,电阻R 叫分压电阻。
(2)电压表的内阻:Rv=Rg+R 3.电流表的改装
电流表G 的电压量程Ug=IgRg ,当改装成量
程为I 的电流表时,应并联一个电阻R 分去多余的电流
I-Ig ,电阻R 叫分流电阻。
(2)电流表的内阻:R A =Rg ×R/(R+Rg) 4.电流表改装成欧姆表
(1),原理:闭合电路的欧姆定律
(2),如图1所示,当红、黑表笔短接时,调节R ,使电流表的指针达到满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。
这时有:
(3),当两表笔间接入电阻Rx 时,电流表的电流为:
()g g
g g g g U U U I R R
U U R R Ug -==-=
据串联电路的特点得:解得:G R
I U U
G R
I U R ()g g g g
g g
g
U I R I I R I R R I I ==-=
-据并联电路的特点得:
解得:I U G
R I R g g E I R R r =
++x g x E I R R r R =
+++G
+
-
R
E
r
红
黑
当Rx改变时,Ix随着改变,将电流表表盘上Ix处表上对应的Rx值,就构成了欧姆表。
(4),中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻R中=R内=R+Rg+r
因Ix与Rx 不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。
(5),被测电阻接近中值电阻时误差较小,所以首先要估测
被测电阻的阻值,选择适当倍率的欧姆档使指针落在刻度盘的
中间区域。
然后把两只表笔直接接触,调整“欧姆调零旋钮”,
使指针指向“0Ω”.改变不同倍率的欧姆档后,必须重复这项
操作。
(6),欧姆表的黑表笔与其内部电源的正极相连。
5.半偏法测电阻
(1)半偏法测电流表内阻
方法一:如图15所示,测电流表G的内阻:
①将电阻箱R的电阻调到0;
②闭合S调节R
0,使电流表G达到满偏电流I
;
③保持R
不变,调节R使电流表G示数为I0/2;
④由上
可得R
G
=R
注意:当R
G 》R
时,测量误差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且测量
值偏大。
方法二:如图16所示测量电流表A的内阻
①断开S
2,闭合S
1
,调节R
,使A表满偏为I
;
G
+-
R
E r
红黑
R
R
P
a
S E图
R
A
S
S R
图
②保持R
0不变,闭合S
2
,调节R,使电流表读数为I
③由上得R
A
=R
注意:当R
0》R
A
时,测量误差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且测量
值偏小。
电源电动势宜大一些。
(2)半偏法测电压表内阻
方法一:如图17所示,测电压表V的内阻:
①闭合S,将电阻箱R的电阻调到R
1
时,测得电压表示数为
U
1
;
②调节电阻箱阻值为R
2,使电压表V的示数为U
1
/2;
由上可得R
V =R
2
-2R
1
方法二:如图18所示,测电压表V的内阻:
①将滑动变阻器的画片P滑到最右端,电阻箱R的阻值调到最大;
②闭合S
1、S
2
,调节R
,使电压表示数指到满刻度;
③打开S
2,保持R
不变,调节R,使电压表示数指到满刻度的一半;
④由上可得R
V =R
E。