教学目标
•熟悉电流表、电压表的构造原理，学会改装电流表、电压表的基本方法。 •校准电流表、电压表的基本方法。 |
|
重点与难点
•重点：测定微安表内阻；改装电流表、电压表的基本方法。 •难点：校准电流表、电压表的基本方法。 |
|
实验内容
•测定微安表的量程和内阻； •改装和校准电流表； •改装和校准电压表； •根据上述测量内容绘制数据表；作△I-Ix校准曲线和△U-Ux校准曲线。 •初步定出改装电流表、电压表的等级。 |
|
教学方法
教学过程设计
一．讨论
1．微安表（表头）有什么主要参数？
表头的主要参数：量程和内阻。
量程是指针偏转满刻度时可测的最大电流值Ig，也称表头的满偏电流。
表头的内阻Rg是偏转线圈的直流电阻。
电表的内阻是电表两端的电阻。
2．如何测量微安表（表头）的量程和内阻？
测定表头内阻有许多方法，本实验使用代替法表头的内阻和量程。 按图1所示接线。G移动隔断墙1为待测的微安表头，标准表G2的准确度等级要比表头G1高2级，其量程与表头G1 的量程相接近。 | |
| |
开关K1合上，K2打向1，调节变阻器R，使标准表G2的偏转值为n整数格（注意不能超出G1表量程）。
再把K2打向2，调节电阻箱Rn（Rn代替表头G1），使G2的偏转值仍为n格，此时Rn的示值就等于待测表头G1的内阻Rg 。
把K2打向1，调节滑线变阻器R使G1刚好满偏，此时G2的电流值就是G1的量程Ig。
3．如何扩大微安表的量程（即改装成毫安表或安培表）？
在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻RP（如图2），使流过表头的电流只是总电流的一部分。 | |
| |
表头G和RP组成的整体就是电流表。选用不同阻值的RP能得到不同量程的电流表。
图2中，当表头满偏时，通过电流表的总量程为I，通过表头的电流为Ig，根据欧姆定律有
IgRg=（I－Ig）RP
故得 （1）
若表头的量程要扩大 倍，则 。
测出表头的量程Ig和内阻Rg，按所需的电流表量程I，可算出分流电阻RP 。
4．内阻为Rg、量程为Ig的表头两端能测量的电压量程是多少？
根据欧姆定律，若表头作为直流电压表，其量程为Ug= IgRg 。
5．如何将微安表改装成电压表？
通常Ig和Rg的数值不大，Ug = IgRg很小。为了测量较高的电压，将表头改装成电压表的办法是， | |
| |
在表头上串联一个阻值较大的分压电阻RS（如图3），使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻RS导尿管原理上。 RS亦称为扩程电阻。
表头和RS组成的整体就是电压表。选用不同阻值的RS可以得到不同量程的电压表。
在图3中，当表头满偏时，通过表头的电流为Ig，设改装后电压表总量程为U，因为U = Ig（Rg + RS），则
根据所需要的电压表量程U和表头量程Ig、内阻Rg，可算出分压电阻RS。
6．电表改装后，如何校准电表？
所谓校准，就是将改装后的电表与标准表，同时对同一个对象（如电流或电压）测量，进行比较。
校准电表时，必须先调好零点，再校准量程（满刻度点）。若量程不对，可调节移动管式喷砂机RP或RS，使量程与标准表指示数一致。
校准刻度时，要同时记下待校表和标准表的读数，分别记为Ix
和IS（或Ux和US）。从而得到该刻度的修正值△I =IS -Ix（或△U = US -Ux）。将改装表的同一量程的各个刻度都校准一遍，可绘出△I - Ix（或△醚链U - Ux）的折线图，即校准曲线，如图4所示。 | |
| |
7．扩大微安表的量程时，分流电阻RP的大小对改装电流表的量程有何影响？
分流电阻RP越小，改装的电流表量程I越大。因为Ug= IgRg=IPRP ，RP越小，则IP越大，量程 I越大。
8．在校准电流表时，若发现改装表的读数均相对于标准表的读数都偏高，应如何调节分流电阻RP？
这种情况是由于改装表的量程不够 大 而所引起的，所以，改装表的分流电阻RP应调 小 。
二．课后思考题
1．分压电阻RS的大小对改装电压表的量程有何影响？校准电压表时，如果发现改装表的读数均相对于标准表的读数都偏高，若要达到标准表的数值，此时改装表的分压电阻RS应调大还是调小？为什么？
2．改装表的量程校准后，在校准刻度的过程中，为什么分流电阻RP或分压电阻RS不能变？
3．能否把量程为100μA、内阻为900Ω的表头改装为50μA的微安表或0.1V电压表？为什么？
4．试将量程为100μA、内阻为1000Ω的表头设计为一个多量程的电流表（如1、10mA、100 mA）和电压表（如1、蓄电池恒温箱10V、100V），画出设计电路图，计算出各分流电阻、分压电阻的阻值。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议