电表内阻的几种测量方法

电表内阻的几种测量方法

一、电流表内阻测量的方法

灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。它有三个参数：满偏电流g I 、满偏时电流表两端的电压g U 和内阻g r 。一般灵敏电流表的g I 为几十微安到几毫安，g r 为几十到几百欧姆，g g g r I U =也很小。将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻，根据提供的器材不同，可以设计出不同的测量方案。

1、半偏法测电流表的内阻

要测定J0415型电流表的内阻，已知该型号电流表的量程为A μ2000-，内阻约为Ω500，实验电路如图所示。

1、测量步骤：

2、误差分析：

3、适用条件：

2、“安~安”法测电流表的内阻

“安~安”法是利用两块电流表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电流表测电压（或算电压），此方法适用于电压表不能用或没有电压表等情形。设计电路时除考虑电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例1】从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表1A 的内阻 1r ，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组

数据。

电流表1A ，量程mA 10，内阻待测（约Ω40）；

电流表2A ，量程A μ500，内阻Ω=7502r ；

电压表V ，量程10V ，内阻Ω=k r 102

电阻1R ，阻值约为Ω100；

滑动变阻器2R，总阻值约Ω

50；

电池E，电动势V5.1，内阻很小；

电键K，导线若干。

（1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。

（2）若选取测量中的一组数据来计算1r，则所用的表达式=

r，式中各符号的意义是：。器材（代号）与规格1

如下：

【例2】按图所示连接电路，G为待测电流表，G'为监测表，1S、2S

为单刀开关。

3、代替法

按图所示连接电路，G为待测电流表，G'为监测表，1S为单刀单掷开关，2S为单刀双掷开关。

1、测量步骤：

2、误差分析：

4、利用“加R”法测电流表的内阻

“加R”法又叫“加保护电阻”法。在运用伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量程太小或太大，为了满足安全、精确的原则，加保护电阻的方法就应运而生，设计电路时不仅要考虑电压表和电流

表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例3】某电流表的内阻在Ω-Ω2.01.0之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：

A. 待测的电流表1A （量程A 6.0）；

B. 电压表1V （量程3V ，内阻约Ωk 2）；

C. 滑动变阻器1R （最大电阻Ω10）；

D. 定值电阻2R （阻值Ω5）；

E. 电源E （电动势4V ）

F. 电键S 及导线若干。

（1）画出实验电路图；

（2）如测得电压表的读数为U ，电流表的读数为I ，则电流表1A 内阻的表达式为：=A R 。

5、电压表法

原则上得知电流表两端的电压U 和通过它的电流I ，就可以利用I

U r g =计算出它的内阻。但若测量J0415型电流表的内阻，满偏时它的电压才是V 1.0，用J0408型电压表的3V 量程测量，指针才偏转一个分度。这样因读数会引起很大的偶然误差。所以不宜用一般电压表直接测量电流表两端的电压。

可用如图所示电路，将待测电流表G 与电阻箱串联后再与电压表并联。闭合开关S ，调节变阻器和电阻箱，使电流表和电压表的指针均有较大的偏转，读出电压表的示数U 、电流表的示值I 和电阻箱的示值R '，则据I R I U r g '

-=得出电流表的内阻。

二、电压表内阻测量的几种方法

电压表内阻的测量和一般电阻的测量一样，所不同的就是电压表可提供自身两端的电压值作为已知条件。因此，在测量电压表内阻的实验中，要灵活运用所学过的实验方法，依据实验原理和实验仪器，按照题设要求和条件进行合理的测量。

1、利用半偏法测电压表内阻

方法一：用如图所示电路测量量程为1V 的电压表的内阻V R （V R 在Ω-900800之间）。提供的器材还有：

A. 滑动变阻器，最大阻值Ω10；

B. 电阻箱，最大阻值Ω9.999，阻值最小改变量为Ω1.0；

C. 电池组：电动势约6 V ，内阻可忽略不计；

D. 导线和开关。

1、测量步骤：

2、误差分析：

2、利用伏安法测量

电压表是测定电路两端电压的仪器，理想电压表的内阻可视为无限大，但实际使用的电压表内阻并不是无限大。为了测量某一电压表的内阻，给出的器材有：

A. 待测电压表（V 30-，内阻在Ω-k 5.45.3之间）；

B. 电流表（mA 10-）；

C. 滑动变阻器)500(Ω-；

D. 电源（V 5.1的干电池两节）；

E. 开关和若干导线。

3、利用“伏~伏”法测电压表的内阻

“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法，这一方法的创新思维是运用电压表测电流（或算电流），此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

【例3】为了测量量程为3V 的电压表V 的内阻（内阻约Ω2000），实验室可以提供的器材有：

电流表1A ，量程为A 6.0，内阻约Ω1.0；

电压表2V ，量程为V 5，内阻约Ω3500；

变阻箱1R 阻值范围为Ω-99990；

变阻箱2R 阻值范围为Ω-9.990；

滑动变阻器3R ，最大阻值约为Ω100，额定电流A 5.1；

电源E ，电动势6V ，内阻约Ω5.0；

单刀单掷开关K ，导线若干。

（1）请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V 的内阻的实验电路，画出电路原理图（图中的元件要用题中相应的英文字母标注），要求测量尽量准确。

（2）写出计算电压表V 的内阻V R 的计算公式为=V R 。