7讲 电表的改装及多用电表原理

7讲 电表的改装

五、电压表、电流表的改装 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。

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

（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)

改装后的电压表校准

改变变阻器R

2

的滑片位置，使

V 的示数分别为0.5V 、1V 、1.5V 、2V 、2.5V 、3.0V ，并核对改装的电压表的示数是否正确。

()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：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-I g R

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：

例1、一个分压电阻串联到电压表上，使电压表的量程扩大为原来的n 倍，另一分压电阻R 2串联到同一电压表上，量程扩大到原来的m 倍，如果把这两个电阻并联之后再串联到电压表上，为此时电压表的量程扩大了几倍？

解析：设原电压表的内阻为R V ，原来的量程为U ，满偏电流为I ，则有： V IR U = --------------------①

串联上分压电阻R 1时，有： nU R R I V =+)(1------② 串联上分压电阻R 2时，有： mU R R I V =+)(2-----③ R 1、R 2并联之后再串联到电压表上时，有： kU R R R R R I V =++)(

2

12

1----④

把V

R U

I =

带入②③④式可得： V V R n R R n R )1(,)1(21-=-=-----⑤ V R k R R R R )1(2121-=+-----------⑥ 解⑤⑥两式可得：2

1

-+-=n m mn k

【例题2】有甲乙两个不同的电流表，每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀。把阻值为R 1的电阻与甲表串联，阻值未知的另一电阻与乙表串联，把改装后的甲、乙两个电流表串联，接到电路A 、B 的两端，如图5—4（1）

g g E I R R r =

++x g x

E

I R R r R =

+++

图5—4

（1）

（2）

所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 1、n 2，然后将这两个表并联，再接到电路A 、B 的两端，如图5—4（2）所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n 3、n 4，试求电阻R 2的阻值。

解析：第一种情况中，由于两表串联，因此它们的读数相等，即有I 1=I 2。设甲乙两表指针每偏转一格，表示的电流分别为I 01、I 02，则有：02220111I n I I n I ===--------①

对于第二种情况下，甲乙两表的读数分别为I 3、I 4则有：02440133,I n I I n I ==

20241013R I n R I n =------------②

两式相比得：

224113n R n n R n =，可解得： 4

11322n n R

n n R = 【例题3】两只完全相同的灵敏电流表改装成量程不同的电压表V 1、V 2，如果将两表串联起来后去测某一线路的电压，则两只表（ ）

A ．读数相同

B ．指针偏转的角度相同

C ．量程大的电压表读数大

D ．量程大的电压表读数小

解析：两个电流表改装成电压表之后，因为其量程不同，所以它们所串联的电阻的大小也不相同，即改之后的两表的内阻不同，量程大的内阻大。两个改装之后的电压表串联在一起测电压，根据串联电路的特点，每个表两端的电压与其内阻成正比，即两表的读数与其内阻成正比，所以量程大的电压表读数大。

电压表的指针偏转的角度与流过电压表的电流有关，具体的说是与流过原电流表的电流有关，现在因为两个电压表是串联的，根据串联电路的特点可知，流过两电压表的电流相等，即流过电压表内部的电流表的电流相等，所以指针偏转的角度是相等的。

两表的读数不同而指针偏转的角度相同的原因是两表盘的刻度不同。

针对训练

一、电压表的改装

1、若电流表的内阻R g =100Ω 满偏电流I g =300μA ， 怎样把它改装成量程为U =3V 的电压表？

2、有一个电流表G ，内阻R g =30Ω，满偏电流I g =1mA 。要把它改装为量程 0~3V 的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？

3、一个电流表的满偏电流，内阻为，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（）

A. 串联一个的电阻

B. 并联一个的电阻

C. 串联一个的电阻

D. 并联一个的电阻

3、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，应联一个Ω的分流电阻。

二、电流表的改装

1.若电流表的内阻R g=100Ω，满偏电流为I g=300μA，怎样把它改装成量程为0.6A的电流表？

2、有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程是0 ~ 0.6A 的电流表，要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？

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= 的电阻，改装为15V的电压表应串联R2= 的电阻,

4.大量程电流表与小量程电流表相比，大量程档位的内阻比小量程档位的内阻______；把一个灵敏电流表改装成两个不同档位的电压表，则大量程档位电压表的内阻比小量程档位电压表的内阻______。

5. 一电流表的满偏电流，内阻为，要把它改装成一个量程为的电流表，则应在电流表上（）

A. 并联一个的电阻

B. 并联一个的电阻