电压表电流表伏安法测电阻(二)
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Ug=IgRg=0.003×120=0.36V,UR =3-0.36=2.64V
R=URRg/Ug=2.64×120/0.36=880(Ω)
或Ug=IgRg=0.003×120=0.36V,n=U/Ug=3/0.36=25/3
R=(n-1)Rg=(25/3-1)×120=880(Ω)
若改装成量程为15伏的电压表哪? 串联一个4880欧的电阻。 若改装成3V和15V的双量程电压表,如何设计 电路?
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.
6V;;1、2、3——2、4、6
2、如果给电流表再并联一个阻值等于 电流表内阻的电阻,它的量程变为多少? 刻度盘上的是数字怎么改?
因为RA成为了 原来的1/2倍,根 据欧姆定律,电 压Ug一定时, 电流变成原来的 2倍。
6A;;1、2、3——2、4、6
3、已知电流表G的量程为0~100μA,内 阻为600Ω,改装为量程为5V的电压表, 应串联一个R1= 49400欧 的电阻,改装 为15V的电压表应串联R2= 149400欧 的电 阻, 若改装为5V、15V双量程的电压表, 画出电路图,标明阻值。
求出电阻即R=U/I (这种测量电阻的方法叫伏安
法)。内接外接指的是电流表。外接法
2、伏安法测电阻的两种电路:
V
内接法
A
R
V
A
R
内接时由于电流表有分压作 用、外接时由于电压表有分 流作用,所以两种方法测得 的电阻都有误差。
3、如何选择电路? 电流表内接时
V
A
R
电压表示数偏大,根据R=U/I,测量的电阻值偏大。
R=Rg/(n-1)
练习:
2、有一满偏电流Ig=3mA,内阻Rg=120Ω的电 流表G,若把它改装成为量程为3A的电流表,应
并联一个 0.12 Ω的分流电阻。
解:Ug=IgRg=0.003×120=0.36(V)
R=Ug/(I-Ig)=0.36/(3-0.003)≈0.12(Ω)
或n=I/ Ig=3/0.003=1000 R=Rg/(n-1)=120/(1000-1)≈0.12(Ω)
此时电流表的分压越少误差就越小,所以该电 路适合测量 大 电阻,即 R>>RA。
当被测电阻R较大时用内接法,误差较小。
电流表外接时
V
A
R
电流表示数偏大,根据R=U/I,测量的电阻值偏小。 此时电压表的分流越少误差就越小,所以该电 路适合测量 小 电阻,即 R<<Rv。
当被测电阻R较小时用外接法,误差较小。
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
2.分压电阻R的计算: 根据串联电路的特点有:
UR/R=Ug/Rg 或 U=IgRg+IgR 得: R=(U-Ug)Rg/Ug
或 R=(U/Ig)-Rg=[(U/Ug)-1]Rg 其中U/Ug为扩大量程的倍 数,设它为n,可得 : R=(n-1)Rg
练习:有一满偏电流Ig=3mA,内阻 Rg=120Ω的电流表G,要把它改装成为量 程为3V的电压表,应串联一个 880 Ω 的分压电阻。
总结:小量程电流表的改装
改装电压表
电路 串联电路
R的作用 分压
R的计算
R U Ug Ug
Rg
电表的总 电阻
RV Rg R
改装电流表
并联电路
分流
R
I
Ig Ig
Rg
RA
Rg R Rg R
四、伏安法测电阻
1、原理:
用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通
过电阻的电流,利用部分电路的欧姆定律就可以
电压表和电流表 伏安法测电阻
常用的电压表和电流表都是小量程 的电流表(表头)改装而成的。为了更 好的理解它们的改装原理,先要了解小 量程电流表(表头)的原理。
一、小量程电流表G(又称表头,也叫 灵敏电流计)
1.构造:表头主要 有永磁铁和放入永 磁铁磁场中的可转 动的线圈组成.
2.工作原理:当线 圈中有电流通过时, 在磁场力的作用下 线圈带着指针一起 偏转,通过线圈的 电流越大,指针的 偏角就越大.
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?
若改装成量程为0.6A的电流表哪? 并联一个0.6欧的电阻。
若改装成实验室使用的0.6A、3A的双量程电流 表,如何设计电路?
小结:
电压表和电流表的表头都是小量程电
流 表 G, 内 阻 Rg 、 满 偏 电 流 Ig 、 满 偏
电压Ug是反映电流表G特性的三个重 要参数,将小量程的电流表G改装成 电压表V或电流表A所Hale Waihona Puke Baidu据的原理是: 串联电路的分压作用或并联电路的分 流作用.
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。
三、把表头G改为电流表A
1、表头改装电流表的原理:
并联一个电阻, 分担一部分电流
电 路 分 析
电流表内
阻RA为 :
RA
Rg R Rg R
其中R如 何计算?
2.分流电阻R的计算: 根据并联电路的特点有:
IgRg=(I-Ig)R 得: R= IgRg/(I-Ig) 推导可以得到: R=Rg /[(I/Ig)-1] 其中I/Ig为扩大量程的倍 数,设它为n,可得 :
R=URRg/Ug=2.64×120/0.36=880(Ω)
或Ug=IgRg=0.003×120=0.36V,n=U/Ug=3/0.36=25/3
R=(n-1)Rg=(25/3-1)×120=880(Ω)
若改装成量程为15伏的电压表哪? 串联一个4880欧的电阻。 若改装成3V和15V的双量程电压表,如何设计 电路?
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.
6V;;1、2、3——2、4、6
2、如果给电流表再并联一个阻值等于 电流表内阻的电阻,它的量程变为多少? 刻度盘上的是数字怎么改?
因为RA成为了 原来的1/2倍,根 据欧姆定律,电 压Ug一定时, 电流变成原来的 2倍。
6A;;1、2、3——2、4、6
3、已知电流表G的量程为0~100μA,内 阻为600Ω,改装为量程为5V的电压表, 应串联一个R1= 49400欧 的电阻,改装 为15V的电压表应串联R2= 149400欧 的电 阻, 若改装为5V、15V双量程的电压表, 画出电路图,标明阻值。
求出电阻即R=U/I (这种测量电阻的方法叫伏安
法)。内接外接指的是电流表。外接法
2、伏安法测电阻的两种电路:
V
内接法
A
R
V
A
R
内接时由于电流表有分压作 用、外接时由于电压表有分 流作用,所以两种方法测得 的电阻都有误差。
3、如何选择电路? 电流表内接时
V
A
R
电压表示数偏大,根据R=U/I,测量的电阻值偏大。
R=Rg/(n-1)
练习:
2、有一满偏电流Ig=3mA,内阻Rg=120Ω的电 流表G,若把它改装成为量程为3A的电流表,应
并联一个 0.12 Ω的分流电阻。
解:Ug=IgRg=0.003×120=0.36(V)
R=Ug/(I-Ig)=0.36/(3-0.003)≈0.12(Ω)
或n=I/ Ig=3/0.003=1000 R=Rg/(n-1)=120/(1000-1)≈0.12(Ω)
此时电流表的分压越少误差就越小,所以该电 路适合测量 大 电阻,即 R>>RA。
当被测电阻R较大时用内接法,误差较小。
电流表外接时
V
A
R
电流表示数偏大,根据R=U/I,测量的电阻值偏小。 此时电压表的分流越少误差就越小,所以该电 路适合测量 小 电阻,即 R<<Rv。
当被测电阻R较小时用外接法,误差较小。
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
2.分压电阻R的计算: 根据串联电路的特点有:
UR/R=Ug/Rg 或 U=IgRg+IgR 得: R=(U-Ug)Rg/Ug
或 R=(U/Ig)-Rg=[(U/Ug)-1]Rg 其中U/Ug为扩大量程的倍 数,设它为n,可得 : R=(n-1)Rg
练习:有一满偏电流Ig=3mA,内阻 Rg=120Ω的电流表G,要把它改装成为量 程为3V的电压表,应串联一个 880 Ω 的分压电阻。
总结:小量程电流表的改装
改装电压表
电路 串联电路
R的作用 分压
R的计算
R U Ug Ug
Rg
电表的总 电阻
RV Rg R
改装电流表
并联电路
分流
R
I
Ig Ig
Rg
RA
Rg R Rg R
四、伏安法测电阻
1、原理:
用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通
过电阻的电流,利用部分电路的欧姆定律就可以
电压表和电流表 伏安法测电阻
常用的电压表和电流表都是小量程 的电流表(表头)改装而成的。为了更 好的理解它们的改装原理,先要了解小 量程电流表(表头)的原理。
一、小量程电流表G(又称表头,也叫 灵敏电流计)
1.构造:表头主要 有永磁铁和放入永 磁铁磁场中的可转 动的线圈组成.
2.工作原理:当线 圈中有电流通过时, 在磁场力的作用下 线圈带着指针一起 偏转,通过线圈的 电流越大,指针的 偏角就越大.
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?
若改装成量程为0.6A的电流表哪? 并联一个0.6欧的电阻。
若改装成实验室使用的0.6A、3A的双量程电流 表,如何设计电路?
小结:
电压表和电流表的表头都是小量程电
流 表 G, 内 阻 Rg 、 满 偏 电 流 Ig 、 满 偏
电压Ug是反映电流表G特性的三个重 要参数,将小量程的电流表G改装成 电压表V或电流表A所Hale Waihona Puke Baidu据的原理是: 串联电路的分压作用或并联电路的分 流作用.
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。
三、把表头G改为电流表A
1、表头改装电流表的原理:
并联一个电阻, 分担一部分电流
电 路 分 析
电流表内
阻RA为 :
RA
Rg R Rg R
其中R如 何计算?
2.分流电阻R的计算: 根据并联电路的特点有:
IgRg=(I-Ig)R 得: R= IgRg/(I-Ig) 推导可以得到: R=Rg /[(I/Ig)-1] 其中I/Ig为扩大量程的倍 数,设它为n,可得 :