电流表与电压表的计算

合集下载

改装电压表和电流表的公式

改装电压表和电流表的公式
电流表和电压表都是由灵敏电流计加电阻组装而成的。

它们都是根据电流的磁效应制作的。

表内都有一个磁铁和一个导电线圈，通电后，在磁铁的作用下会旋转。

通过的电流越大，所产生的磁力越大，表的指针摆动幅度越大。

这就是电流表、电压表的表头部分。

因为灵敏电流计，允许通过的电流很小，两端所能承受的电压也很小，所以，要使电流表和电压表能测实际电路中的电流和电压，就必须并联/串联一定阻值的电阻。

已起到分流/分压的作用。

（1）改装电流表：
电流表是将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联，并联的电阻起到分流作用。

这样，就会使大部分电流通过并联的电阻，小部分电流经过表头。

而并联的电阻的阻值R1，可根据灵敏电流计的线圈阻值R、敏电流计最大量程I、电流表最大量程I1来计算。

计算公式是：R1=R/[（I1/I）-1]。

（2）改装电压表：
电压表是将灵敏电流计与一个阻值较大的电阻串联，串联的电阻起到分压作用。

这样，即使两端加上比较大的电压，大部分电压都加在串联的大电阻上，表头上的电压就会很小。

而串联的电阻的阻值R，可根据公式：U=Ig（Rg+R）来计算（其中，U为电压表最大量程、Rg为表头的内阻、Ig为满偏电流、R为应串联的电阻）。

电压表电流表伏安法测电阻(二)

根据U=IR，可知电流与电压一一对应，如果将电流表的示数，换算成U，就可以直接测电压，只是量程Ug太小。
二、电流表G改为电压表V
1、电流表改装电压表的原理：
串联一个电阻，分担一部分电压
电压表就是串联了分压电阻的电流表。
电路分析
电压表内
阻RV为：
RV=Rg+R 其中R如何计算？
４、伏安法测电阻电路的选择方法：１）定量判定法：若已知待测电阻大约为Rx，电流表的内阻为 RA和电压表的内阻为RV，则：当RX/RA>RV/RX时，选用电流表内接法。当RX/RA<RV/RX时，选用电流表外接法。当RX/RA＝RV/RX时，两种接法都可以。
例：已知电流表的内阻为0.1Ω，电压表的内阻为４kΩ，若待测电阻约为2２50Ω，用伏安法测其电阻应采用电流表外内法．
3．小量程电流表G的三个主要参数：
（1）内阻Rg ：小量程电流表的电
阻．一般为几十欧到几百欧．
（2）满偏电流Ig ：小量程电流表G指针
偏转到最大刻度值时的电流值。一般很小，为几十微安到几毫安．
（3）满偏电压Ug ：小量程电流表G通过满
偏电流时，加在它两端的电压．
根据Ug=IgRg可知：满偏电压也很小。
相同的思路，我们还可以利用串联电路的分压作用或并联电路的分流作用，将电压表或电流表的量程再扩大。
练习：１、如果给量程是３Ｖ的电压表再串联一个阻值等于电压表内阻的电阻，它的量程变为了多少？刻度盘上的数字怎么改？
因为此时的RV变为了原来的２倍, 根据欧姆定律，电流Ig一定时，电压也变为原来的２倍
三、把表头G改为电流表A
1、表头改装电流表的原理：

电流表和电压表电阻的测量

电流表和电压表电阻的测量【基础知识梳理】【电压表和电流表】1．电流表原理：电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ = kI ，故表的刻度是均匀的。

2．电流表的主要参数表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U g ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝I g R g 3．电流表改装成电压表：〖方法〗 _____联一个______电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍（n = U /U g ），则根据分压原理，需____联的电阻值R = ______= (_________)R g ，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

4．电流计扩大量程：〖方法〗：______联一个_______电阻R ，如图所示，若量程扩大n倍（n ＝I /I g ），则根据分流原理，需要_____联的电阻值R = ______= (_________)R g ，故量程扩大的倍数越高，并联的电阻值越小。

5．例题〖例1〗一毫安表头满偏电流为9.90 mA ，内阻约为300 Ω．要求将此毫安表头改装成量程为1 A 的电流表，其电路原理如图所示．图中A 是量程为2 A 的标准电流表，R 0为电阻箱，R 为滑动变阻器，S 为开关，E 为电源． ⑴ 完善下列实验步骤：① 将虚线框内的实物图按电路原理图连线；② 将滑动变阻器的滑动头调至端（填“a ”或“b ”），电阻箱R 0的阻值调至零； ③ 合上开关；④ 调节滑动变阻器的滑动头，增大回路中的电流，使标准电流表读数为1 A ；⑤ 调节电阻箱R 0的阻值，使毫安表指针接近满偏，此时标准电流表的读数会（填“增大”、“减小”或“不变”）；⑥ 多次重复步骤④⑤，直至标准电流表的读数为，同时毫安表指针满偏． ⑵ 回答下列问题：① 在完成全部实验步骤后，电阻箱使用阻值的读数为3.1 Ω，由此可知毫安表头的内阻为__________Ω．② 用改装成的电流表测量某一电路中的电流，电流表指针半偏，此时流过电阻箱的电流为_________A ．③ 对于按照以上步骤改装后的电流表，写出一个可能影响它的准确程度的因素：。

电压表与电流的知识点总结

电压表与电流的知识点总结电压表是指用来测量电路中电压大小的仪器。

在电路中，电压是指单位电荷所具有的动能，通常以伏特（V）为单位。

而电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量，通常以安培（A）为单位。

电压表可以通过不同的测量原理来测量电压和电流，因此在实际应用中有着不同的类型和特点。

一、电压表的基本原理1. 电压的测量电压是指单位电荷所具有的能量，通常以伏特为单位。

在电路中，如果两个点之间电压差异很大，那么电荷会从电压高的地方向电压低的地方流动，从而产生电流。

因此，电压的测量是通过计算电荷在电路中流动的动能来实现的。

2. 电压表的工作原理电压表的测量原理分为两类，一类是电磁感应测量原理，另一类是电子测量原理。

电磁感应测量原理是利用电磁感应现象来实现电压的测量。

电磁感应测量原理的电压表采用了电磁感应线圈和磁感应电机，当电路中有电流通过时，会产生电磁感应，使得磁感应电机产生转动，从而指示电压大小。

电子测量原理是通过使用半导体材料来实现电压的测量。

电子测量原理的电压表使用半导体材料产生PN结，当电路中有电压通过时，会使得PN结产生偏转，从而实现测量电压的目的。

3. 电压表的类型电压表的类型多种多样，常见的有指针式电压表、数字式电压表和多功能电压表。

指针式电压表是采用电磁感应原理测量电压的电表，通过指针的转动来指示电压的大小。

数字式电压表是采用半导体材料测量电压的电表，通过数码显示来指示电压的大小。

多功能电压表具有测量电压、电流、电阻等多种功能，可用于多种场合的电路测量。

二、电压表的使用方法1. 测量直流电压测量直流电压时，首先将电压表的选择档位调整到直流电压档位。

然后将电压表的两个探头分别接在电路的正负极，读取电压表的数值即为电路中的直流电压大小。

2. 测量交流电压测量交流电压时，首先将电压表的选择档位调整到交流电压档位。

然后同样将电压表的两个探头分别接在电路的正负极，读取电压表的数值即为电路中的交流电压大小。

电流跟电压的关系

急救注意事项
在急救过程中，应保持冷静，不要惊慌失措，同时尽快拨打急救电话，寻求专业医疗救助。
THANKS
感谢观看
电压的测量方法
直接测量法
通过电压表直接接入电路，读取电压值。
间接测量法
通过测量电流和电阻，利用欧姆定律计算电压值。
分压器法
利用分压器将高电压降低后再进行测量。
测量设备与误差分析
测量设备的选择
根据测量需求Biblioteka 择合适的电流表、电压表等设备。误差来源
测量设备的精度、连接线的电阻、测量环境的影响等。
避免超负荷使用
不要超负荷使用电器设备，以免造成电线过热、熔化、起火等危险。
正确使用电器设备
使用电器设备时应遵循说明书，避免在潮湿、高温等不安全
的环境下使用电器设备。
触电与急救的基本知识
触电的危害
触电会导致人体受到电击，引发肌肉痉挛、呼吸困难等症状，严重时甚至会导致心跳骤停。
触电急救措施
一旦发现有人触电，应立即切断电源或使用绝缘物体将受害者与电源分离，然后进行心肺复苏等急救措施。
稳态过程
当电路中的电流和电压达到稳定状态时，这个状态称为稳态过程。在稳态过程中，电流和电压的数值保持不变，电路中的能量流动达到平衡状态。
交流电与直流电的电流和电压特性
交流电的电流和电压特性
交流电的电流和电压随时间周期性地变化，其大小和方向呈现一定的规律。交流电在发电、输电、配电等方面具有较高的效率和灵活性，因此在电力系统中得到广泛应用。
02
欧姆定律
欧姆定律的公式与意义
公式
I=U/R
意义
表示在电阻R恒定的情况下，导体中的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比。

电流、电压

电流、电压知识点导引1、电流(1)定义：1秒内通过导体横截面的电荷量叫做电流。

(2)电流的计算式：tQ I = (3)单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，用符号A 表示。

1安=1库/秒。

即1A=1C/s 。

1安的物理意义：1秒内通过导体横截面的电荷量为1库，导体中的电流为1安。

电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(A μ)。

换算关系为：1A=103mA ，1mA=103A μ。

2、电流的测量 (1)测量电流要专门的仪表——电流表，电流表的符号是。

(2)学生实验室的电流表都有两个量程，量程为0~3A 的电流表，刻度盘上的每个大格表示1A ，每个小格表示0.1A ；量程为0~0.6 A 的电流表，每个大格表示0.2A ，每一小格表示0.02A 。

(3)电流表的使用①电流表要串联在被测电路上②必须使电流从“+”接线柱流进电流表，从“－”接线柱流出来，否则指针会倒转而损坏表。

③被测电流不要超过电流表的最大测量值，否则会因电流过大而损坏表。

④绝对不允许不经过任何用电器而把电流表直接连到电源的两极上，这样会造成电源短路而因电流过大损坏电池和电流表。

3、串、并联电路电流的特点(1)串联电路中的电流处处相等。

用公式I=I 1=I 2=I 3=…=I n 表示(2)并联电路中干路上的电流等于各支路中的电流之和。

用公式I=I 1+I 2+I 3+…+I n 表示综合练习：一、填空题：1、如图甲所示的电路中，两电流表所用量程不明，当电路闭合后，电流表的示数如图乙所示，的示数如图丙所示，则流过电灯L 1的电流为。

2、如图所示，闭合S 后，电流表的示数为0.8A ，电流表的示数为0.3A ，则通过L 1、L 2的电流分别是。

3、某同学按如图甲所示，把三个电灯泡接入电路，并进行了实验，只闭合S 1时，电流表的示数如图乙所示；只闭合S 1、S 2时，电流表的示数如图丙所示；同时闭合S 1、S 2、S 3时，电流表的示数如图丁所示，问分别闭合S 1、S 2、S 3时通过三个灯泡的电流I 1= 、I 2 、I 3 。

基本电工仪表的使用与测量误差的计算

R VR 图 2-1ARA R mI II图 2-2可调恒流源基本电工仪表的使用与测量误差的计算一．实验目的1. 2.3.4.掌握电工仪表测量误差的计算方法。

二．实验原理通常，用电压表和电流表测量电路中的电压和电流，而电压表和电流表都具有一定的内阻，分别用R V 和R A 表示。

如图2－1所示，测量电阻R 2两端电压U2时，电压表与R 2并联，只有电压表内阻R V无穷大，才不会改变电路原来的状态。

如果测量电路的电流I ，电流表串入电路，要想不改变电路原来的状态，电流表的内阻R A 必须等于零，。

但实际使用的电压表和电流表一般都不能满足上述要求，即它们的内阻不可能为无穷大或者为零，因此，当仪表接入电路时都会使电路原来的状态产生变化，使被测的读数值与电路原来的实际值之间产生误差，这种由于仪表内阻引入的测量误差，称之为方法误差。

显然，方法误差值的大小与仪表本身内阻值的大小密切相关，我们总是希望电压表的内阻越接近无穷大越好，而电流表的内阻越接近零越好。

1．用‘分流法’测量电流表的内阻设被测电流表的内阻为R A ，满量程电流为I ｍ，测试电路如图2－2所示,首先断开开关Ｓ,调节恒流源的输出电流Ｉ，使电流表指针达到满偏转,即I ＝I A ＝I ｍ。

然后合上开关S, 并保持I 值不变,调节电阻箱Ｒ的阻值,使电流表的指针指在1/2满量程位置，即2mS A II I == 则电流表的内阻R R =A 。

2．用‘分压法’测量电压表的内阻设被测电压表的内阻为R V ，满量程电压为U ｍ，测试电路如图2－3所示,首先闭合开关Ｓ,调节恒压源的输出电压U ，使电压表指针达到满偏转,即U ＝U V ＝U ｍ。

然后断开开关S, 并保持U 值不变,调节电阻箱Ｒ的阻值,使电压表的指针指在1/2满量程位置，即V RmU 图 2-3可调恒压源2m R V U U U ==则电压表的内阻R R =V。

图2－1电路中，由于电压表的内阻R V 不为无穷大，在测量电压时引入的方法误差计算如下：,R 2上的电压为：UR R R U 2122+=,若R 1=R 2，则U 2=U /2现用一内阻R V 的电压表来测U 2值，当R V 与R 2并联后，2V2V 2R R R R R +='，以此来代替上式的R 2 ,UR R R R R R R R R U⋅+='2V 2V 12V 2V 2++绝对误差为UR R R R R R R R R R U R R R R R R R R R R R R U U U ⨯+++=⋅+-+='-=∆))(()++( 1V V 221212212V 2V 12V 2V 21222若V 21R R R ==6U U =∆ 0000002220033.310026100 =⨯=⨯'-=∆U UU U U U本实验使用的电压表和电流表采用实验一的表头（1ｍＡ、160Ω）及其制作的电压表（1V 、10V ）和电流表（1ｍＡ、10ｍＡ）。

交流电路中的电压和电流关系

交流电路中的电压和电流关系
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
目录
01 交流电路的基本概念
03 电压和电流的测量 05 电压和电流的调节
与控制
02 电压和电流的关系 04 电压和电流的功率
电磁干扰的传播途径
辐射干扰：通过空间电磁场传播，影响电子设备性能传导干扰：通过导电介质传播，影响电子设备正常工作感应耦合：通过磁场变化感应出干扰电压或电流，影响电子设备工作静电放电：瞬间产生高压静电，对电子设备造成干扰或损坏
电磁干扰的抑制方法
屏蔽技术：通过金属材料将电磁干扰隔离在一定区域内
交流电的应用
家电设备：如电冰箱、洗衣机、空调等
工业生产：电动机、电焊机、电动工具等
交通运输：电力机车、电动汽车、飞机等
电力系统：发电、输电、配电等
Part Two
电压和电流的关系
电压和电流的相位关系
电压和电流的相位差：描述电压和电流在时间上的相对位置，影响交流电路的性质
相位差与功率因数：解释相位差对交流电路功率因数的影响，以及如何提高功率因数
电流的测量
电流表：用于测量交流电路中的电流值测量方法：串联在电路中，读取表盘上的数值注意事项：选择合适的量程，避免电流过大烧毁电流表测量单位：安培（A）
相位差的测量
定义：相位差是指交流电信号在任意时刻的瞬时值与其基准值之间的角度差
测量方法：使用相位测量仪表或示波器观察两个信号的相位差
意义：相位差对于交流电路的性能和稳定性具有重要影响
影响因素：电源频率、阻抗和感抗等参数都会影响相位差

电工常用计算公式

电工常用计算公式计算所有关于电流，电压，电阻,功率的计算公式1、串联电路电流和电压有以下几个规律:（如:R1，R2串联）①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和）③电阻：R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如:R1，R2并联）①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压）③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或 .如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总= R注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。

电功计算公式：W=UIt(式中单位W→焦（J）;U→伏（V）;I→安(A)；t→秒）。

5、利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W、U、I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量.6、计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）；【电学部分】1电流强度：I＝Q电量/t2电阻：R=ρL/S3欧姆定律：I＝U/R4焦耳定律：电压＝电流*电阻即U=RI电阻＝电压/电流即R=U/I功率=电流＊电压即P=IU电能＝电功率＊时间即W=Pt符号的意义及其单位U：电压，V；R：电阻，；I：电流，A；P：功率，WW：电能，Jt:时间，S⑴Q＝I2Rt普适公式）⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R （纯电阻公式）5串联电路:⑴I＝I1＝I2⑵U＝U1＋U2⑶R＝R1＋R2⑷U1/U2＝R1/R2 (分压公式)⑸P1/P2＝R1/R26并联电路:⑴I＝I1＋I2⑵U＝U1＝U2⑶1/R＝1/R1＋1/R2 ［R＝R1R2/(R1＋R2）］⑷I1/I2＝R2/R1（分流公式）⑸P1/P2＝R2/R17定值电阻：⑴I1/I2＝U1/U2⑵P1/P2＝I12/I22⑶P1/P2＝U12/U228电功：⑴W＝UIt＝Pt＝UQ （普适公式）⑵W＝I^2Rt＝U^2t/R (纯电阻公式）9电功率：⑴P＝W/t＝UI （普适公式)⑵P＝I2^R＝U^2/R （纯电阻公式)所谓分压公式，就是计算串联的各个电阻如何去分总电压,以及分到多少电压的公式。

电流表和电压表的连接

电流表和电压表的使用1、电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。

电源提供电压的装置2、电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源(或电路两端有电压)；②电路是连通的。

注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。

1、国际单位：V常用单位：kV、mV、μV换算关系：1Kv=1000V1V=1000mV1mV=1000μV2、记住一些电压值：一节干电池1.5V一节.电池2V家庭电压220V安全电压不高于36V电压测量1、仪器：电压表，符号：2、读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值3、使用规则：两要、一不①电压表要并联在电路中。

②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。

否则指针会反偏。

③被测电压不要超过电压表的最大量程。

（0～3V；0～15V），各量程的分度值依次是0。

1V，0。

5V；电压表的读数等于指针偏转的格数乘以分度值；电流定义1、电荷的定向移动形成电流；2、规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向3. 电源外部，电流的方向从电源的正极流向负极4电流：表示电流强弱的物理量，符号I单位：安培，符号A，还有毫安(mA)、微安(μA)1A=1000mA1mA=1000μA电流强度(I)等于1秒内通过导体横截面的电荷量；I=Q/t，其中I的单位A，Q的单位C，t的单位s电流的测量：用电流表；符号A1、电流表的结构：接线柱、量程、示数、分度值；2、电流表的使用(1)先要三“看清”：看清量程、指针是否指在零刻度线上，正负接线柱(2)电流表必须和用电器串联；(相当于一根导线)(3)选择合适的量程(如不知道量程，应该选较大的量程，并进行试触。

)注：试触法：先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定，再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱，若指针摆动很小(读数不准)，需换小量程，若超出量程(电流表会烧坏)，则需换更大的量程。

3、电流表的读数(1)明确所选量程；(2)明确分度值(每一小格表示的电流值)(3)根据表针向右偏过的格数读出电流值比较项目电流表电压表用途测量电路中通过的电流测量电路两端的电压元件符号连接方式与被测用电器串联与被测用电器并联接线柱、量程及分度值选择—和0.6接线柱时，量程为0~0.6A，分度值为0.02A；选择—和3接线柱时，量程为0~3A，分度值为0.1A选择—和3接线柱时，量程为0~3V，分度值为0.1V；选择—和15接线柱时，量程为0~15V，分度值为0.5V使用时应注意①电流必须“+”进“—”出②电流表必须和被测用电器串联③被测电流不能超过电流表最大测量值，必须选择合适的量程④电流表绝对不允许直接接到电源两极，否则会造成短路，损坏电源和电流表①使用前先检查指针是否指零，如有偏差，用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝，将指针调至零位②电压表必须和被测用电器并联③接线柱接法正确，电流“+”进“—”出④待测电压不能超过电压表的量程时，先用大量程试触：读数先看清量程和分度值，不必估读电路化简电流表看成导线电压表看成开路1.在下图所示的电路中，闭合开关S ，能用电压表测量L 1两端电压的正确电路是( )2.如图6-35所示，当开关S 闭合后，电压表测出的电压是（）A.灯L 1两端的电压B.灯L 2两端的电压C.灯L 1和L 2两端的总电压D.电源两端的电压3.在图6-37所示的电路中，①②③④处的电表分别是（）A.表①是电压表，表②③④是电流表B.表①③是电压表，表②④是电流表C.表①②是电压表，表③④是电流表D.表①③④是电压表，表②是电流表4.下列四个电路图中，正确的是：（）5.关于电表的使用方法，下列说法错误的是：（） A 、电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中B 、连接电表时必须让电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出C 、被测值不能超过电表的量程D 、电压表、电流表都可以直接接在电源的两极上6.在下图所示的电路中，能用电压表正确测出灯L1两端电压的是：（）图6-35图6-37图67..图6-2-6所示的电路中，要使L1和L2串联，甲、乙、丙三只电表应依次是（）图6-2-6A.电流表、电流表、电压表B.电压表、电流表、电压表C.电压表、电流表、电流表D.电流表、电压表、电流表8.246-2-11所示的电路中，S闭合时，下列说法中正确的是（）图6-2-11A.L1和L2并联，电压表测灯L1两端的电压B.L1和L2并联，电压表测灯L2两端的电压C.L1和L2串联，电压表测灯L1两端的电压D.L1和L2串联，电压表测灯L2两端的电压9.明测串联电路的电压，连接好电路后，闭合开关，却发现指针反向偏转了，出现这种情况的原因是（）A.电压表串联在电路中B.电压表并联在电路中C.电压表坏了D.电压表的正、负接线柱接反了10.列能正确测出灯泡L2两端电压的电路是9。

高中物理实验中电压表及电流表的使用分析

高中物理实验中电压表及电流表的使用分析20XX年第1期SHIYANJIA0XUEYUYlQ高{f白理实验电压表&电流表的谢国兴江苏省沛县中学(221600)电压表,电流表是电学实验中最常用,最重要的实验仪器之一,因此,正确识别电压表,电流表,合理使用电压表,电流表将是做好电学实验的基础.中学实验中常见的电压表,电流表均是由一个电流计和一个定值电阻并联或串联构成的,其量程是由所并联或串联的定值电阻决定的.如给定的电流计电流量程为,内电阻为,当改装成电压表时,其电压量程的表达式为(+尺)(R即为定值电阻的大小);当改装成电流表时,其电流量程为,=(1+R).可见,一个电流计要改装成一个量程大的电压表,可串联一个大电阻;要改装成一个量程大的电流表,可并联一个小电阻.通过对电压表,电流表的构造分析.我们可以知道电压表,电流表实质上是一个以电流计为核心的电阻系统,不仅可以作为测量仪器使用.也可作为电阻使用,欧姆定律对其仍然适用.所以.电压表可以串联到电路中测电流,电流表也可以并联到电路中测电压.我们只有了解了电压表,电流表的构成及工作原理,才能正确,合理,灵活地使用电压表,电流表.一,电压表,电流表使用的选择一些设计实验通常提供了多个电压表,电流表供我们选择使用,选择方法是:根据给定的电压表和电压量程及内电阻,确定电压表的电流量程;根据给定的电流表的电流量程及内电阻,确定电流表的电压量程.通过对各电表(电压表,电流表的统称,下同)量程的分析和比较,确定所需要的电压表,电流表.由选用的电压表,电流表所要测定的物理量及在电路中的作用确定电压表,电流表的连接方式.并且注意实验过程要尽可能简单且便于测量和计算.例1从下述器材中选出合适器材,设计一个电路来测量一个刻度盘总共有1O小格,刻度均匀但量程未确定的电压表V.的量程要求方法简捷,有尽可能高的精度,并能测出多组数据.待测电压表v.,量程为23～27V,内阻El=250kO;标准电压表V2, 量程2V,内阻r2=20kO;电流表A,量程3A,内阻?28?r=;=0.01Q;滑线电阻R,总阻值1kQ;稳压电源E为30V,内阻很小;电键S;导线若干.(1)请画出电路图,标明所用器材的代号.(2)写出计算.的表达式,并说明式中各量分别代表什么.解析:本例中提供了2个电压表和1个电流表,可算出:待测电压表的电流量程,.=1xl04A;标准电压表的电流量程~=lxl0A;电流表的电压量程UA= 0.03V.通过比较量程可看出,电流表的电流量程远大于两电压表的电流量程;电流表的电压量程远小于两电压表的电压量程,故电流表不可使用.标准电压表与待测电压表电压量程相差太大,不可并联使用,图1电路图但两电压表电流量程相同,可确定两电压表串联使用.画出原理图如图1所示.闭合电键S,调节滑动变阻器R,使两电压表有明显示数.记录此时待测电压表对应的刻度n及标准电压表的读数,有=(为每一最小刻度对应的电压值),rlr2则,UIm-.nF2nF2二,电压表,电流表量程的选择电压表,电流表在使用过程中要注意量程的选择,测量中要求电表指针作大角度的偏转,以减少测量时的相对误差,提高实验测量的精度.因此,在选择电表量程时.在量程够用的情况下选用小量程.然而在许多实验中,尽管有的电表量程够用,但由于测量时电表指针不能作大角度的偏转,给实验带来较大误差,故这样的电表不能使用.而对于一些量程不够的电表.如果采取一些控制措施,使它们的指针摆动既不超过其量程,同时又作大角度的偏转,则能使实验顺利进行,且可提高实验的精度,这样的电表可以拗釉仪嚣20XX年第l期作为测量仪器使用.也就是说,在某些实验中,我们可能会舍弃量程够用的电表,而选用量程不够用的电表,以提高实验测量的精度.例2用以下器材测量一待测电阻R的阻值(900～1000Q):电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V;电压表Vl,量程为1.5V,内阻/'1=750Q;电压表V:,量程为5V,内阻r2=2500Q;滑线变阻器R,最大阻值约为100Q;单刀单掷开关S;导线若干.(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的I/3,试画出测量电阻R的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题中相应的英文字母标注)..(2)若电压表V的读数用表示,电压表V的读数用表示,则由已知量和测得量表示的公式,即——.解析:该实验中有2个电压表,但无电流表,由伏安法测电阻的原理可知,其中必有一个电压表作为电流表使用.由于电压表内阻已知,则流过电压表的电流可求.2个电压表的电流量程分别为:I1=2A,/2=2A.可分为2种情况考虑:第1种,电压表作为电流表使用且外接.由于流过外接电压表的电流大,电压表指针偏转大,若电压表V.外接,当电压表V.指针满偏时,则比较电压表V:与待测电阻的关系可知,电压表V指针偏转角度不足满偏的1,3;若电压表V外接,当电压表V指针满偏时.则比较电压表V与待测电阻的关系图2电路图可知,电压表V指针偏转角度超过满偏的1/2.即发生大角度的偏转,故电压表V:可作为电流表使用,且电压表V指针先达满偏,电路图如图2所示,测量值为:.I-/2rl--U1F2第2种,电压表作为电流表使用且内接.内接电压表所承担的电压仅仅是并联电压的一部分,电压表读数较小,因此,电压表v.可作为内接的电流表使用.电路图如图3所示.测量值为:R由UI电阻分配关系可知,当电压表V指针满偏时,卜厂二一L————__JRI图3电路图电压表V,指针作大角度的偏转.三,电压表,电流表测量数值读数的选择电压表,电流表作为一种测量仪器,测量时必须准确读出其测量数值.而物理量的测量值通常是近似值,是由准确数字加一位估读数字组成的.那么,在哪一位估读?如何估读?即如何确定测量量的有效位数历来是高考重点考查的内容之一,我们必须要高度重视.当基本单位为1时,读数时是在基本单位后估读一位,即读到基本单位的十分位.当相邻两基本单位之间还有9条刻度线(即最小刻度为0.1) 时,应该在最小刻度后估读一位,即读到基本单位的百分位;当相邻两基本单位之间只有I条刻度线(即最小刻度为0.5)或两基本单位之间只有4条刻度线(即最小刻度为0.2)时,只要读到基本单位的十分位即可.如图4所示,基本单位为1,每一小格为0.1,读数为2.30;如图5所示,基本单位为0.2,每一小格为O.04,读数为O.28,即读到基本单位的十分位上,切不可读成0.280.234u【Ju山u山uLJuu【JLJIJt图4读数示意图0.20.4uuuLJllLjuJJJIt图5读数示意图四,电压表,电流表连接方式的选择在伏安法测电阻的实验中,电流表是内接还是外接,是要明确判定的.我们的判定方法是:当电压表内阻远远大于待测电阻阻值时,电流表外接;当电流表内阻远远小于待测电阻阻值时,电流表内接.但此判定方法是有条件的,即只知电表内阻的大约范围而不知电表内阻的确定值,其测量值也只是个欠准值.当电表内阻给定时,上述判定方法不再适用, 而是通过对理论公式的修正,寻找出符合实际的实验公式,其测量值是一个准确值.如当电压表内阻已知时,不论电压表的内阻大小如何,电流表均外接, 其修正公式为:了,其中U,,为电压表,电流l—U,nV表读数,为电压表内阻,测量值为准确值.当电流表内阻已知时,不论电流表内阻大小如何,电流表均内接,其修正公式为:一,R为电流表内阻,测1量值也是准确值.因此,电流表是内接还是外接一定要注意题目中给出的条件,严防思维定势给解题带来的误判,误导.五,电压表,电流表的改装有一类实验,给定的电压表或电流表的量程达不?29?20XX年第1期SHIYANJIAOXUEYUYIQ在日光灯电路中,镇流器主要起产生瞬间高压和降压限流的作用,当启辉器氖管内的动触片与静触片由接触到突然分离时镇流器即可产生瞬间高压.对此物理教材做了简要的分析,但如何通过实验来简单说明呢?在教学中,笔者设计了一个简单易操作的实验电路(图1),并以此作为师生合作探究实验原理的教学活动.在教学实践中,笔者开展这一实验活动取得了良好的效果.一,实验器材40W镇流器1个,5号电池1节,电池盒1个,门限电压(死区电压)为2.1V的发光二极管2只,按钮开关1个,导线若干.二,实验电路实验电路如图1所示.I1.一LEDIl'L———,,r,,,——一K.1图1实验电路三,实验方法当按钮开关闭合时,2只二极管LED及LED2均到测量所需要的量程,但实验室中只能提供这样的电表,这时,教师应该考虑电表是否需要改装.电压表,电流表的改装方法与电流计改装成电压表,电流表的方法类似.电表的改装通常隐含在题目中,是需要教师通过审题去分析,判定的.电表一旦需要改装,必定离不开定值电阻,因此,在给定的实验器材中,一旦发现有定值电阻存在,首先要判定实验中是否需要定值电阻.如果要用到定值电阻,那么定值电阻在电路中起什么作用呢?是用于降压限流,还是用于电表改装?从而挖掘出电表是否需要改装这个隐含过程. 例3做"测定电池电动势和内电阻"的实验.现有下列器材:干电池一节;电流表A(量程0～0.6A～3A); 微安表G(量程O～500A,内阻200Q);滑线电阻R (0～l5n,允许最大电流1A);定值电阻4kQ.?3O?不发光.而当按钮开关迅速切断电源时.我们可清晰地观察到其中的LED发光二极管发光闪烁一次,说明镇流器产生了瞬间高压.四,原理分析当按钮开关迅速闭合时,镇流器电感线圈L中产生自感电动势,电动势方向与电源电动势方向相反,自感电动势方向与电感线圈中的电流方向相反,电感线圈的左端为正电位,右端为负电位.自感电动势阻碍了电流的立即增大,在开关闭合的瞬间自感电动势和电源电动势均使LED正向偏置,而使LED2反向偏置不导通.虽然LED.正向偏置,但自感电动势的值小于二极管的门限电压(死区电压),因此,LED.也不能导通.当迅速切断电源时,电感线圈中产生一个较大的自感电动势附加在2只二极管上,自感电动势方向与电感线圈中的电流方向相同,即电感线圈的左端为负电位,右端为正电位.在此瞬间.这一自感电动势使LED.反向偏置不导通,而使LED正向偏置且正向电压大于二极管的门限电压,因此,LED发光闪烁一次. 如果反复通断按钮开关,我们就会观察到LED频闪发光,而LED.始终不发光,其原理同前所述.五,实验优点此实验取材容易,效果明显.对于学生理解日光灯电路工作原理很有帮助.一—-+一-+--—--—?-—+--—-(1)电流表应选用什么量程?(2)画出实验用电路图.解析:由滑线变阻器允许最大电流为1A,可确定电流表量程为0～0.6A.估算电路的最小电阻: ==2.5n.滑线电阻R的阻值为0-15n,故不U.0需要定值电阻降压限流.因为该实验中无电压表,而给定的微安表电压量程为:-0.1V<1.5V,所以必存在电表改装,即把微安表G改装成电压表.改装后的电压表量程为:U=2.1V>I.5V.画出的电路图如图6所示图6电路图。

直流电流表、电压表量程变换使用的计算

直流电流表、电压表量程变换使用的计算在业余制作中经常会用到各种不同的电压或电流量的测量。

如在制作一台可调的稳压电源时，为便于观察电路电源消耗情况，我们会需要不同量程的电压和电流显示。

如何在一个固定量程电压表或电流表读出不同工况下的电压或电流值是我们经常会遇到的问题。

由欧姆定理我们知道可用电阻的串、并联来实现。

下面将详细介绍电流表、电压表量程变换使用的计算过程。

直流电流表分流电阻的计算。

当需要测量较大的电流值时，可采用并联电阻的方法来扩大电流表的量程。

其常用电路见图1所示。

图1中分流电阻R I的计算方法为：R I = I S R S /（I-I S）= R S /（I/I S-1）= R S /（n-1）式中：R I ---分流电阻（Ω）；R S ---表头内阻（Ω）；I S ---表头满偏电流（A）；I ---量程扩大后的满偏电流（A）；n ---电流表的量程扩大倍数，既n = I/I S由上可知，选择合适的分流电阻R I，可以使电流表的量程扩大n倍，并且按扩大后的量程对电流表的标尺进行分度。

另外需要注意的是在选取分流电阻时还应考率该电阻的功率。

以下为实例计算。

如：我们计划将一个满刻度偏转电流为100uA，内阻为500欧姆的电流表，该制成量程为2A 的电流表，如何选择分流电阻？1.量程扩大倍数为：n = I/I S = 2/（100×10-6）= 20002.由上式可知分流电阻为：R I = R S /（n-1）= 500/（2000-1）≈0.25Ω3.该电阻的功率为：P = （I - I S）2×R I = （2-100×10-6）2×0.25≈1W因此需要并联一个功率不小于1W、电阻值为0.25Ω的分流电阻。

直流电压表分压电阻的计算。

当需要测量较高的直流电压时，可用串联电阻的方法来扩大电压量程。

其常用电路如图2所示。

图2中，分压电阻Rv的计算公式为：Rv = （（U-Us）/ Us）× Rs = （U/Us-1）× Rs = （m-1）Rs式中：Rv---分压电阻（Ω）；Rs---表头内阻（Ω）；Us---表头电压量程（V）；U---扩大后的电压量程（V）；m---量程扩大倍数，即m=U/Us。

实验19 探究电流与电压关系的实验(解析版)

实验十九、探究电流与电压的关系实验【实验目的】：探究导体电流与电压的关系【实验器材】：若干节干电池、开关、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。

【实验电路】：【实验步骤】：①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。

②保持电阻R1=5 不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。

R1=5Ω次数电压U/V 电流I/A1 1 0.22 2 0.43 3 0.6③改变电阻，使R2=10 不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。

R2=10Ω次数电压U/V 电流I/A1 1 0.12 2 0.23 3 0.3④根据数据画出I-U图像。

【实验结论】：1.同一导体，电流与电压成正比。

2.同一导体，电压和电流的比值为定值。

3.不同导体，电压和电流的比值不同。

【考点方向】：1、该实验采用的研究方法是：控制变量法。

即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；2、电路在连接过程中，开关要断开，3、实验结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；4、电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。

5、在移动滑片时，发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化，其原因是：在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接。

6、检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，电流表几乎无示数，电压表接近电源电压。

7、电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小。

8、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。

9、调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小。

10、换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免实验的偶然性。

(参考)电路中的电流表和电压表

9 电路中的电流表和电压表电学实验中的电流表和电压表作为电路测试工具，与一般直流电路相比，具有许多新的特点，在可以分别将非理想电流表和非理想电压表看成能测试电流值的小电阻和能测试电压值的大电阻的前提下，针对实际问题还必须灵活处理，下面就列举涉及非理想电表的典型电路进行分析。

9。

.1非理想电表的指针偏转角度与示数以在中学物理中常用的0－0.6A－3A电流表和0－3V－15V电压表为例，我们分别计电流表的两挡位为A1、A2，电压表的两挡位为V1、V2，由于A1、A2（或V1、V2）分别是由完全相同的灵敏电流计改装而成，并且其量程之比均为1：5，因此两表串联或并联使用时其示数与指针偏转的角度的关系见下表：从上表中可以看出，在A1、A2串联或V1、V2并联情况下，相当于用两电流表测同一电流或用两电压表测同一电压，其示数必然相等，而示数相等就意味着其指针偏转角之比为5：1（因两表的量程之比为1：5）。

而在A1、A2并联或V1、V2串联条件下，由于两个改装之前的灵敏电流计在电路中所处的地位完全相同，因此其指针偏转角必然相等，于是就给出了其示数之比为1:5的关系。

例1：图1中的电流表和电压表是由完全相同的灵敏计改装而成，现将两表串联（甲）或并联（乙）后分别接入电路，比较两表指针偏转角度的大小，结果是：（）A．在两表串联情况下，电流表的指针偏转大；B．在两表串联情况下，电压表的指针偏转大；C．在两表并联情况下，电流表的指针偏转大；D．在两表并联情况下，电压表的指针偏转大。

甲乙图1分析：根据电流表串联分压和电压表并联分流的原理：在两表串联情况下，电流表的表头在支路而电压表的表头在干路，因此电压表的指针偏转角度大；而在两表并联的情况下，电流表表头两端电压是总电压而电压表表头两端电压是分电压，因此是电流表的指针偏转角大。

选项B 、C 正确。

9。

.2非理想电表电路的误差分析例2：在图2所示的电路中，当电键S 接1时，误差为5%；当电键S 接2时，误差为50%。

电压计算公式(实用版)

串联电路：1、电流：文字：串联电路中各处电流都相等。

字母：I=I1=I2=I3=……In2、电压：文字：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。

字母：U=U1+U2+U3+……Un3、电阻：文字：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。

字母：R=R1+R2+R3+……Rn并联电路：1、电流：文字：并联电路中总电流等于各支路中电流之和。

字母：I=I1+I2+I3+……In2、电压：文字：并联电路中各支路两端的电压都相等。

字母：U=U1=U2=U3=……Un3、电阻：文字：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

字母：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn串联电路中：U=U1+U2, I=I1=I2并联电路中：U=U1=U2, I=I1+I2串联电路中：U=U1+U2, I=I1=I2 ,R=R1+R2并联电路中：U=U1=U2, I=I1+I2 ,R=R1*R2/R1+R2电流和电路电压和电阻复习²知识归纳v 电流和电路一、电荷1.带了电荷：摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。

2.轻小物体指的是碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。

3.使物体带电的方法：（1）摩擦起电：u 定义：摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电；用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。

u 原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同u 实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开u 能的转化：机械能-→电能（2）接触带电：物体和带电体接触带了电。

如带电体与验电器金属球接触使之带电。

（3）感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。

4.两种电荷：（1）正电荷：规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。

实质：物质中的原子失去了电子。

（2）负电荷：规定：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。

实质：物质中的原子得到了多余的电子。

5.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电流与电压的测量

摆动而得不到正确读数。若在交流范围使用，必须配整流器。
4.过载能力弱被测电流是通过游丝导入和导出的，又加上动圈的导线很
细，所以过载时很容易引起游丝的弹性发生变化和烧毁
可动线圈。
磁电系仪表的应用
1.磁电系直流电流表
由于磁电系直流电流表测量机构的灵敏度高，用它可以制成测量微弱信号的微安表和毫安表，配上合适的分流电阻(测量电路)，它也可以制成大到测量几十安培电流的安培表。
用的工具之一，检流计和电位差计则是校准和精密测量中常用的仪器。
第一节电流与电压的测量方法
一、直接测量：
测量电流、电压一般都用直接测量，即用直读式模拟或
数字的电流、电压表。测电流时与被测电路串联，测电
压时与被测电路并联，但应注意连接在电路中的位置，如图所示。
电流表线圈应接在低电位端
电压表接地标志应接在低电位端
IP FP
F
图2-3 产生阻尼力矩的示意图
阻尼力矩的特点：
(1) 阻尼力矩只有在指针偏转过程中存在；
(2) 阻尼力矩不影响转动力矩和反作用力矩的平衡； (3) 阻尼力矩过大或过小使指针达到稳定的时间都比较长，只有在临界阻尼使指针达到稳定的时间最短，但临界阻尼点不易确定，因此，一般将阻尼力矩设计在微欠阻尼状态。
Ic
Rc
r1
R1 I1 R2
r2
I2 R3
r3
(2) 分流电阻的计算
+ 图（b）中的电阻r1、r2、r3与表头串联接成闭合回路，最大量程为I1，最小量程为I3，并用R1、R2、R3分别表示不同量程时的分流电阻，则最低量程的总分流电阻为
图(b) 闭路式分流电路
-
I3
Ic Rc R3 Rc I3 I c n3 1

串并联电路电压表电流表

过R1、R2、R3的电流比为 ( )
A．2∶1∶1
B．1∶1∶1
C．2∶2∶1
D．1∶1∶2
答案：B
2020/7/25
6.将满偏电流
，内阻未知的的电流表 G改装成电压表并进行校对.
（1）利用如图所示的电路测量电流表 G的内阻（图中的电源电动势 E=4V ）；
先闭合 S1，调节R ,使电流表指针偏转到满刻度；再闭合 S2 ,保持 R不变，
答案：C
2020/7/25
1．关于电阻的几个常用推论 (1) 串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻，并且串联电阻个数越多，总电阻越大。 (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，并且并联电阻越多，总电阻越小。 (3)几个相同的电阻 R 并联，其总电阻为 R 总＝Rn。
比较项目压表 V
电流表 A
R 的数值 R＝UIg－Rg 或 R＝(n－1)Rg(n＝UUg)
电表的总内阻
RV＝Rg＋R 或 RV＝UIg
R＝II－gRIgg或 R＝nR－g1(n＝IIg) RA＝RR＋RRg g或 RA＝IgIRg
使用
并联在待测电路中，“＋”接线串联在被测支路中，电流从
2020/7/25
2．并联电路的性质如图 3－4－2 所示： (1)并联电路的等效总电阻：
R1 ＝ R11＋R12＋…＋R1n 。
(2)并联电路的电流分配关系
I1R1＝I2R2＝…＝InRn ＝U。
2020/7/25
3．并联电路的作用并联电路中的每一个电阻都要分担总电流的一部分。电阻越小，它分担的电流就越大，并联电阻的这种作用称为并联电路的分流作用。