電流表是指用來測量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中,電流表的符號(hào)為“圈A”。電流值以“安”或“A“為標(biāo)準(zhǔn)單位。本文主要介紹一下關(guān)于電流表內(nèi)阻的大小,一起來了解關(guān)于測電流表內(nèi)阻的幾種方法。
電流表內(nèi)阻是多少
1、微安表------內(nèi)阻約幾百Ω 越大 越靈敏 也越貴 比如 插座上的指示表頭----只2-3元
2、毫安表------內(nèi)阻約幾Ω 同樣 越大 越靈敏 也越貴
3、安培表-----內(nèi)阻約0.幾Ω 需看量程了
有些問題 有時(shí)把它抽象成理想電流表,認(rèn)為內(nèi)阻為零。
測電流表內(nèi)阻的幾種方法
一、利用伏安法,測量電流表的滿偏電壓Ug,算出內(nèi)電阻Rg
電流表滿偏電壓Ug按如圖1所示電路進(jìn)行測量,待測電流表G和毫伏表mv并聯(lián),R為保護(hù)電阻,R0為滑動(dòng)變阻器。測量時(shí),r先置最大值,閉合開關(guān)K后,調(diào)節(jié)R0和r,使電流表G的指針達(dá)滿偏。此時(shí)毫伏表上的讀數(shù)就是電流表的滿偏電壓Ug,則電流表的內(nèi)電阻Rg為:
其中Ig就是電流表的滿偏刻度值。
該實(shí)驗(yàn)電路圖采用分壓式電路,如果保護(hù)電阻r的阻值足夠大,也可簡化為如圖2所示電路測量。其中R可用電位器(阻值約為10KΩ)。測量方法同上。
二、替代法
1、電流等效替代法
如圖3所示電路,G為待測電流表,G0為輔助電流表,量程與G相同或稍大一些,r為保護(hù)電阻,R0為滑動(dòng)變阻器,K1為單刀開關(guān),K2為單刀雙擲開關(guān)。測量時(shí),r先置最大,閉合開關(guān)K1,K2扳至1端接通電流表G,調(diào)節(jié)R0與r,使輔助電流表G0的指針達(dá)到接近滿偏量程的某一刻度值(注意I不能大于電流表G的量程)。然后把電阻箱R的阻值置于最大值,K2扳至2端接通電阻箱R,逐漸減小電阻箱的阻值,當(dāng)調(diào)節(jié)到輔助電流表G0的指針仍指到原來的刻度值I時(shí),電阻箱指示的阻值R就等于電流表G的內(nèi)阻Rg,即
2、 電壓等效替代法: 如圖4所示電路,mv為毫伏表作輔助電表用,其量程與待測電流表G的表頭壓降相同或稍大些,待測電流表G,電阻箱R通過單刀雙擲開關(guān)K2分別與毫伏表mv并聯(lián)。測量時(shí),先閉合K1,K2扳至1端,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0及r,使待測電流表指針接近滿偏刻度值,毫伏表指針指在某一刻度值U。然后斷開K1,電阻箱的阻值置于零值,K2扳至2端后,再閉合K1,逐漸調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使毫伏表指針仍指在原來的刻度值U,此時(shí),電阻箱指示的阻值R就等于電流表的內(nèi)阻Rg,即:
三、半偏法
1、恒流半偏法:
如圖5所示電路,待測電流表G與電阻箱R并聯(lián),再與監(jiān)測電流表G0,保護(hù)電阻r串聯(lián),G0表的量程與G表的量程相同或稍大些。測量時(shí),斷開K2,閉合K1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0及保護(hù)電阻r,使待測電流表G達(dá)滿偏,同時(shí)記下G0表上的讀數(shù)I,當(dāng)電流表G、G0表的精度不同時(shí),讀數(shù)Ig與I會(huì)有所差異。然后閉合開關(guān)K2,交替調(diào)節(jié)電阻箱R及變阻器R0,使電流表G的指針達(dá)半偏,而G0的讀數(shù)保持為I不變。此時(shí)通過電阻箱R與G表的電流強(qiáng)度相等,均為Ig/2,則電流表內(nèi)阻Rg與電阻箱的讀數(shù)R相等,即:
若該實(shí)驗(yàn)不采用分壓式電路,保護(hù)電阻用電位器R(阻值約為10KΩ),也不用輔助電表G0,如圖5所示。測量時(shí),電位器R先置最大值,K2斷開,閉合K1,調(diào)節(jié)R使電流表G達(dá)到滿偏,并保持R不變。再閉合K2,調(diào)節(jié)R0的阻值,使電流表G指針達(dá)半偏,此時(shí)電阻箱的阻值R0,當(dāng)滿足R?R0時(shí),則電流表的內(nèi)阻就等于R0,即:
教材中就是采用這種方法來測量電流表內(nèi)阻的。
2、 恒壓半偏法(一):
如圖7所示電路,采用分壓式電路,待測電流表G與電阻箱R串聯(lián)后再與毫伏表并聯(lián)。r為保護(hù)電阻,R0為滑動(dòng)變阻器。測量時(shí),r先置最大值,電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)在一個(gè)較小的數(shù)值R1。閉合K,調(diào)節(jié)R0及r,使電流表指針滿偏,即通過電流表的電流強(qiáng)度為Ig,記下此時(shí)毫伏表讀數(shù)UAB。根據(jù)部分電路歐姆定律:
然后調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值和滑動(dòng)變阻器R0的滑動(dòng)觸頭,使電流表指針達(dá)到半偏,而毫伏表上的讀數(shù)UAB保持不變(即A、B兩點(diǎn)間的電壓不變)。此時(shí)電阻箱上指示的阻值為R2,則:
由(1)、(2)式可得:
若在開始調(diào)節(jié)時(shí),電阻箱的阻值置于零,即R1=0,調(diào)節(jié)R0及r,使電流表的指針達(dá)到滿偏,毫伏表讀數(shù)為UAB。然后調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值和滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,使電流表的指針達(dá)到半偏,而毫伏表的讀數(shù)仍為UAB。則電阻箱的阻值R2就等于電流表的內(nèi)阻Rg,即Rg=R2。這樣測得的內(nèi)電阻Rg的誤差比R1不為零時(shí)測得的要小。
2、 恒壓半偏法(二):
如圖8所示電路,待測電流表G與電阻箱R串聯(lián),電源用蓄電池,內(nèi)阻可以忽略。測量時(shí),電阻箱電阻置于最大值,閉合開關(guān)K,逐漸減小電阻箱的阻值,使電流表G指針達(dá)半偏,此時(shí)電阻箱的讀數(shù)為R1,由歐姆定律可得:
再次減小電阻箱的阻值,使電流表指針達(dá)滿偏I(xiàn)g,(注意不要超過滿偏電流Ig,以免燒壞電流表),此時(shí)電阻箱的阻值為R2,則:
由(3)、(4)可得:
該實(shí)驗(yàn)要求電阻箱的阻值變化范圍足夠大。
以上幾種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法也可以用于測量大量程的電流表和電壓表的內(nèi)阻。
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電流表
+關(guān)注
關(guān)注
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