电表改装、内阻专题

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项目
内部 电路
改装 原理
改装成电压表 串联分压
改装成电流表 并联分流
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改装后的量程 双量程电表的内
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例3：实际电压表可以看作会读电压的大电阻。小明手中有一只量程为15 V的
电压表，其内阻RV＝6 kΩ ，现要去测量一实际电压大约为20 V的某段电路两端 的电压，为了保证电压表的安全，他给电压表串联一个3 kΩ 的电阻后再去测量， 发现电压表的示数为12 V，则该电路两端的电压为多大 ?
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多用电表的改装
如图所示的电路可以改装成较大量程的电流表和电压表,图中的灵敏电流计的
内阻Rg为1 Ω,允许通过的最大电流Ig为100 mA,R1=0.1 Ω,R2=99 Ω。当我们将1、
2接线柱接入电路时,可以测量的最大电流为
电表改装专题复习
a
b
c
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电流表改装：现有一只满偏电流Ig=3 mA的电流计G,已知其电阻Rg=100
Ω,现在需要把它改装成一只量程为0~3 A的电流表,如图16-34甲所示。 (1)求电阻Rx的阻值。 (2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值。 (3)如图乙所示,将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U=10 V,电阻R1=5 Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I=1.0 A。求此时滑动 变阻器接入电路中的阻值R2,以及通过原电流计G的电流I1。
Ig
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电压表改装：实际测量中所使用的电压表是由一个小量程的电流表改装
而成的,图16-15a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=1 mA的电流表,其电阻Rg=30 Ω,要把它改装成一个量程为0~3 V的电压表,只要 与G串联一个定值电阻R即可,如图b所示。求: (1)定值电阻R的值。 (2)若用改装后的电压表去测量图c中R'的电压,为使电压表 不被损坏,R'的值不能大于多少。
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例2 如图甲所示,两个电阻R1、R2并联后与电阻R3串联,可以等效成电阻 R12与R3串联,其中电阻R12的阻值大小就等于电阻R1、R2并联后的总电阻。 如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻R1=30 Ω,滑动变阻器R2上标有 “12 Ω”字样。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到B端时,电流表的示数 为0.8 A。求: (1)电源电压。 (2)滑动变阻器的滑片P滑至中点时电流表的示数。 (3)请你分析:滑片P从A向B移动过程中,R1两端的电压变化范围。
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例1 如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡都安全 的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是
()
A.L1与L2都变暗 C.L1变亮,L2变暗
B.L1与L2都变亮 D.L1变暗,L2变亮
甲
乙
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内阻的相关计算
例1：实验室有一种小量程电流表叫毫安表,用符号“ ”表示,在进行某些测
量时,其电阻不可忽略。在电路中,我们可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的 电流可以从表盘上读出。利用如图16-35所示的电路可以测量一个毫安表的电阻, 电源的电阻不计,R1=140 Ω,R2=60 Ω。当开关S1闭合、S2断开时,毫安表的示数为6 mA;当S1、S2均闭合时,毫安表的示数为8 mA。求毫安表的电阻RA和电源电压U。
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混联电路
(1)先串后并:电阻R1和R2串联后与电阻R3并联,如图16-2所示。由于电阻R1和R2 串联,遵循串联电路的电流、电压规律;将电阻R1和R2等效为一个电阻R12,则电阻 R3与R12并联,遵循并联电路的电流、电压规律。 (2)先并后串:电阻R2和R3并联后与电阻R1串联,如图16-3所示。由于电阻R2和R3 并联,遵循并联电路的电流、电压规律;将电阻R2和R3等效为一个电阻R23,则电阻 R1与R23串联,遵循串联电路的电流、电压规律。
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电表改装:
为了满足测量的要求,有时需将小量程的电流表改装成电流表或电压表。 (1)小量程的电流表一般用G表示。 (2)从电路角度看,小量程的电流表相当于一个电阻,同样遵循欧姆定律。小量 程电流表和一般电阻的不同仅在于通过小量程电流表的电流是可以从表盘上 读出来的。 (3)三个参数如图16-1所示:满偏电流Ig:指针指在满刻度时的电流;满偏电压Ug: 电流指在满刻度时,加在它两端的电压;小量程电流表内阻Rg:小量程电流表内 线圈的阻值。三个参数之间的关系满足欧姆定律:Ug=IgRg。
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例2：在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它
与一个阻值很大的待测电阻Rx串联接入电路,根据电压表的示数可以测出Rx的 阻值,这是一种测量大电阻的方法。如图16-36所示的电路中,电压表的内阻 RV=20 kΩ,量程为0~150 V,分度值为5 V,电压U=110 V,电压表的示数为50 V。 (1)求电路中的电流大小。 (2)求待测电阻Rx的阻值。 (3)上述电路中,若将Rx换成阻值约为20 Ω的小电阻,用这种测量方法能否准确测 出它的阻值?写出你的判断依据。
A;当我们将1、3接线柱
接入电路时,可以测量的最大电压为
V。
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欧姆表的改装：如图甲所示是一种测电阻值大小的“欧姆表”的
内部电路图,电源电压为1.5 V,定值电阻为R0=15 Ω,A、B是两个测电阻的接 线柱。当将A、B直接相接,表示被测电阻值为0,此时电路的电流计G正好达 到最大值I。若测某一电阻时,可将A、B分别接在待测电阻的两端,读出电流 计的电流值I',由于电流值与待测电阻值有一一对应的关系,只要将电流计表 盘(图乙)上的电流值换成对应的电阻值,便成了“欧姆表”的表盘。求: (1)电流计刻度盘的最大值I。 (2)当接入一电阻值为15 Ω的电阻时,此时的电流值是多少?并在表盘上画出 它的大致位置。 (3)试用公式推导分析该表盘电阻值由小到大的方向。
部电路
改装后的双量程
U=Ig(Rg+R)
小量程: U1=Ig(Rg+R1)
大量程: U2=Ig(Rg+R1+R2)
I=
R + R������ R
Ig
小量程:
I1=
������1 + ������2 + ������������ ������1 + ������2
Ig
大量程:
I2=
������1 + ������2 + ������������ ������2