電壓表簡(jiǎn)介
電壓表是測(cè)量電壓的一種儀器,常用電壓表——伏特表的符號(hào)為“V”。傳統(tǒng)的指針式電壓表包括一個(gè)靈敏電流計(jì),在靈敏電流計(jì)里面有一個(gè)永磁體,在電流計(jì)的兩個(gè)接線柱之間串聯(lián)一個(gè)由導(dǎo)線構(gòu)成的線圈,線圈放置在永磁體的磁場(chǎng)中,并通過傳動(dòng)裝置與表的指針相連。大部分電壓表都分為兩個(gè)量程。電壓表有三個(gè)接線柱,一個(gè)負(fù)接線柱,兩個(gè)正接線柱,電壓表的正極與電路的正極連接,負(fù)極與電路的負(fù)極連接。
原理
傳統(tǒng)的指針式電壓表和電流表都是根據(jù)一個(gè)原理就是電流的磁效應(yīng)。電流越大,所產(chǎn)生的磁力越大,表現(xiàn)出的就是電壓表上的指針的擺幅越大,電壓表內(nèi)有一個(gè)磁鐵和一個(gè)導(dǎo)線線圈,通過電流后,會(huì)使線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),線圈通電后在磁鐵的作用下會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這就是電流表、電壓表的表頭部分。
由于電壓表要與被測(cè)電阻并聯(lián),所以如果直接用靈敏電流計(jì)當(dāng)電壓表用,表中的電流過大,會(huì)燒壞電表,這時(shí)需要在電壓表的內(nèi)部電路中串聯(lián)一個(gè)很大的電阻,這樣改造后,當(dāng)電壓表再并聯(lián)在電路中時(shí),由于電阻的作用,加在電表兩端的電壓絕大部分都被這個(gè)串聯(lián)的電阻分擔(dān)了,所以通過電表的電流實(shí)際上很小,所以就可以正常使用了。
直流電壓表的符號(hào)要在V下加一個(gè)“_”,交流電壓表的符號(hào)要再V下加一個(gè)波浪線“~”。
結(jié)構(gòu)
電壓表是個(gè)大的電阻器,理想的認(rèn)為是斷路。在并聯(lián)電路中并聯(lián)了電壓表(跟別的用電器并聯(lián))和用電器,如果在干路中沒有其他的用電器,可以認(rèn)為測(cè)量電源電壓(因?yàn)椴⒙?lián)電路上的用電器全部享用了電源的電壓);如果干路中還連接其他的用電器,那這個(gè)用電器就分享了部分電源電壓,那電壓表測(cè)的只能是部分電壓(連接在哪個(gè)用電器就是哪個(gè)用電器的電壓)。
要知道在電壓表內(nèi),有一個(gè)磁鐵和一個(gè)導(dǎo)線線圈,通過電流后,會(huì)使線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),這樣線圈通電后在磁鐵的作用下會(huì)旋轉(zhuǎn),這就是電流表、電壓表的表頭部分。
這個(gè)表頭所能通過的電流很小,兩端所能承受的電壓也很?。隙ㄟh(yuǎn)小于1V,可能只有零點(diǎn)零幾伏甚至更小),為了能測(cè)量實(shí)際電路中的電壓,需要給這個(gè)電壓表串聯(lián)一個(gè)比較大的電阻,做成電壓表。這樣,即使兩端加上比較大的電壓,可是大部分電壓都作用在加的那個(gè)大電阻上了,表頭上的電壓就會(huì)很小了。電壓表是一種內(nèi)部電阻很大的儀器,一般應(yīng)該大于幾千歐。表頭是跟據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而制成的。表內(nèi)部有一永磁體,在極間產(chǎn)生磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中有一個(gè)線圈,線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧,彈簧各連接表的一個(gè)接線柱,在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接,在轉(zhuǎn)軸相對(duì)于電流表的前端,有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過時(shí),電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場(chǎng),電流切磁感線,所以受磁場(chǎng)力的作用,使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場(chǎng)力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來(lái)觀察電流的大小。
如何判斷電壓表的測(cè)量對(duì)象
1、短路法
電壓表去掉,假設(shè)用導(dǎo)線接該位置,若此時(shí)某些用電器或電源被短路,則這些用電器或電源即為該電壓表測(cè)量的對(duì)象。
2、去源法
“去掉”電源(用手捂住電源),再看電壓表與哪部分構(gòu)成閉合回路,那么電壓表測(cè)的就是那部分電路的電壓。
3、滑線法
電壓表兩端沿著連接的導(dǎo)線滑動(dòng)到用電器或電源兩端。(能跨過元件:開關(guān)、電流表。不能跨過元件:電源、用電器、電壓表。)
特殊說(shuō)明
1、電壓表接在電路中相當(dāng)于該處開路。
2、電流表接在電路中相當(dāng)于一根導(dǎo)線。
3、電壓表與用電器串聯(lián)拖后接在電源兩端,電壓表測(cè)量的是電源電壓。
判斷電壓表的測(cè)量對(duì)象舉例說(shuō)明:
判斷電壓表測(cè)量的是電路中哪一部分的電壓,這類題目在練習(xí)和試題中頻頻出現(xiàn),由于電壓表與用電器并聯(lián),在串聯(lián)電路中,不論是實(shí)物電路還是形式有變化的電路圖中,學(xué)生往往不能快速準(zhǔn)確地判斷電壓表究竟測(cè)量的是哪一部分的電壓,基于上述原因,給出以下方法、例子和練習(xí),希望能給解答這類問題有困難的同學(xué)以啟示。
在串聯(lián)電路中,用以下思路和方法可以做到快速準(zhǔn)確無(wú)誤地判斷電壓表測(cè)的是哪部分電路的電壓:
例1:如圖1所示電路:電源的電壓為6V,閉合開關(guān)S后,則電壓表測(cè)出的是( )
A.L1兩端的電壓B.L2兩端的電壓C.L1、L2兩端的總電壓D.電源兩端的電壓
解析:
方法1:把電壓表看作電路的一條“支路”,找到電壓表所連接的兩點(diǎn)并作為節(jié)點(diǎn),除電壓表外,原電路被分成兩部分,都看作與電壓表并聯(lián),其中一部分電路中有燈泡L2與電源串著,另一部分只含有L1,電壓表測(cè)的就是不含電源的那部分電路兩端的電壓,即L1兩端電壓。
方法2:如圖2所示,找到電壓表所連接的兩點(diǎn),從靠近電源正極一點(diǎn)(A點(diǎn))出發(fā),順著電流流動(dòng)的方向,走到靠近電源負(fù)極的另一點(diǎn)(B點(diǎn)),這部分線路上有L1,就測(cè)L1兩端的電壓。
例2:如圖3所示電路,燈泡L1、L2的連接方式是 聯(lián),電壓表V1測(cè)的是 電壓,電壓表V2測(cè)得是 電壓。
解析:判斷電路時(shí),將電壓表看做斷路,從電路中直接去掉,可知燈泡L1和L2是串聯(lián)的,電壓表V1與燈泡L2并聯(lián),測(cè)L2兩端電壓,電壓表V2與燈泡L1并聯(lián),測(cè)L1兩端電壓。
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電壓表
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關(guān)注
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