多用电表电路分析与设计.docx

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1、3.4多用电表电路分析与设计学习目标知识脉络1.掌握多用电表中测量电压电路的设计原理．(重点)2．掌握多用电表中测量电流电路的设计原理．(重点)3．掌握分压电阻和分流电阻阻值的计算．(重点、难点)多用电表测电压电路[先填空]1．多用电表的表头2．电路设计(1)电阻组成：由表头和分压电阻组成．图3-4-1(2)分压电阻的确定：根据串联电路的特点UU＝Ug＋UR，即U＝Ig(Rg＋R)可得R＝Ig－Rg.[再判断]1．多用电表测电压的电路就是表头和适当的电阻并联．(×)2．多用电表表头串联的电阻越大，电压表的量程越大．(√)3．分压电阻的阻值等于电压表的量程与满

2、偏电流的比值．(×)[后思考]电流计是根据可动线圈的偏转量来测量微弱电流或电流函数的仪器，如图3-4-2所示．电流计可以用来测电压吗？测量电压时，为什么要进行改装？图3-4-2【提示】若知道了电流计的内阻Rg，由U＝IRg知，其两端电压与电流成第1页正比，故可用来测电压，但量程较小(Ug＝IgRg)，一般不用来测电压．要测较大的电压，必须增大电流计的内阻，所以要给电流计串联分压电阻．[合作探讨]探讨1：多用电表中测电压的电路主要由什么元件组成？【提示】由表头和分压电阻组成．探讨2：如果分压电阻是表头电阻的n倍，则可以将电表测电压的量程扩大到原来的多少倍？【提

3、示】扩大到n＋1倍．[核心点击]1.电路原理如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流表，如图3-4-3所示．图3-4-32．分压电阻的计算由串联电路的特点U＝Igg＋IgRR解得：R＝U－Rg＝(U－1)RgIgUg.若电压表扩大量程的倍数n＝U，则R＝(n－1)Rg.Ug3．规律总结U电压表的内阻RV＝Ig＝Rg＋R，电压表量程越大，其分压电阻越大，电压表内阻RV越大．通常不做特别说明，都认为电压表内阻无穷大．．电流表的内阻是g＝200Ω，满刻度电流值是Ig＝500μA，现欲把这电1R流表改装成量

4、程为3.0V的电压表，正确的方法是()A．应串联一个1800Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个5800Ω的电阻D．应并联一个1800Ω的电阻第2页【解析】把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，分压电阻阻值Ug＝3为：R＝Ig－R－6Ω－200Ω＝5800Ω.500×10【答案】C2．如图3-4-4所示为一双量程电压表的示意图．已知电流表G的量程为0～100μA，内阻为600Ω，则图中串联的分压电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.图3-4-4【解析】【答案】4.94×1041.0×1053．有一个电流计G，内电阻Rg＝

5、10Ω，满偏电流Ig＝3mA.要把它改装成量程为0～3V的电压表，应该串联一个多大的电阻？改装后电压表的内电阻是多大？【解析】电流计的满偏电压为：Ug＝IgRg＝3×10－3×10V＝0.03V串联电阻需承担的电压为：U′＝U－Ug＝3V－0.03V＝2.97V串联电阻的阻值：U′2.97R＝Ig＝3×10－3Ω＝990Ω改装后的内阻为：RV＝R＋Rg＝1000Ω.【答案】990Ω1000Ω多用电表测电流电路[先填空]第3页1．原理和电路组成当把电流表表头改装成量程为I的电流表时，应当并联一个电阻，该电阻起IgRg分流作用，因此叫分流电阻，I＝Ig＋IR，即

6、I＝Ig＋R.图3-4-52．分流电阻的计算IgRgR＝I－Ig.[再判断]1．多用电表测电流的电路表头应和适当的电阻并联．(√)2．若将分流电阻并联在电流表两端改装成电流表后，分流电阻和电流表两端的电压相等．(√)3．多用电表的电流表分流电阻上的电流和表头上的电流相等．(×)[后思考]1．多用电表测电压的电路和测电流的电路有什么不同？【提示】测电压的电路是将表头和分压电阻串联，测电流的电路是将表头和分流电阻并联．2．分压电阻和分流电阻阻值的大小有什么特点？【提示】分压电阻阻值一般较大，分流电阻阻值一般很小．[合作探讨]如图3-4-6所示为一个满偏电流为3m

7、A，电阻为100Ω的表头．图3-4-6探讨1：现在欲用它作为电压表测量3V的电压，能直接测量吗？若不能，应采取什么措施？【提示】不能．因表头的满偏电压Ug＝IgRg＝0.3V，不能直接测量3V的电压，应给表头串联一个为2700Ω的分压电阻．探讨2：现在欲用它作为电流表测量6mA的电流，应采取什么措施？【提示】应并联一个阻值为100Ω的电阻．第4页[核心点击]电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见表：小量程的表头G(Ig，Rg)改装小量程的表头G(Ig，Rg)改装两表改装成电压表成电流表?内部电路扩大后量程UIR的作用分压分流R

8、＝U－Rg或IRIgggR的数值R＝(n－1)RgR