电流表和电压表.ppt

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1、4电流表和电压表电阻的测量一、表头(指小量程的电流表即灵敏电流表，也叫电流计，或称表头)1.构造：表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中的可转动的线圈组成.2.工作原理：当线圈中有电流通过时，在磁场力的作用下线圈带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针的偏角就越大.对于磁电式的仪表(利用永磁铁来使通电线圈偏转的仪表)有：指针偏角θ正比于电流I.因此由指针在标有电流值的刻度盘上所指的位置就可以读出通过表头电流值.3.表头　的参数(1)电流表的内阻Rg：即电流表　的电阻.(2)满偏电流Ig：电流表满偏时的电流，一般为几十微安到几毫安.(3)满偏电压Ug：电流表　通过满偏电流时

2、，加在电流表两端的电压.4.三个参数之间的关系：由欧姆定律知.由于Ig、Ug较小，而一般实际测量的电流较大，电压较高，这就需要对进行改装，以满足实际测量的需要.Ug=IgRg二、电表的改装（本内容要求理解改装原理）1.将表头改装成电压表(1)电压表是由电流表改装而成的，改装原理：利用串联电路的原理，将电流表一只适当阻值的电阻R，就可以改装成一定量程的电压表.如图8-4-1所示.图8-4-1串联分压(2)分压电阻R：串联电阻R的作用是分担一部分电压，做这种用途的电阻叫分压电阻.若将内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流表改装成量程为U的电压表，则有：U=Ig(Rg+R)，所用的

3、分压电阻阻值R=-Rg.(3)电压表内阻RV：表头内阻Rg和分压电阻R的总阻值为电压表内阻.RV=Rg+R.根据欧姆定律，通过表头的电流值跟加在表头两端的电压成正比，如果刻度盘上标出电压值，则可由指针所指的位置得到加在表头两端的电压值.2.将表头　改装成电流表(1)电流表　是由小量程的电流表　改装而成，改装原理：利用并联电路的原理，在电流表　两端一只适当阻值的电阻R，就可以改装成一定量程的电流表　，如图8-4-2所示.分流并联图8-4-2(2)分流电阻R：并联电阻R的作用是分担一部分电流，做这种用途的电阻叫分流电阻.若将内阻为Rg，满偏电流为Ig电流表改装成量程为I电流

4、表，则有IgRg=(I-Ig)R,所用的分流电阻.(3)电流表　的内阻RA：电流表　的内阻为表头内阻Rg和分流电阻R的并联值.注意：将　改装成　或　所依据的原理是串联电路的分压作用或并联电路的分流作用.三、电阻的测量1.伏安法(1)测量原理根据欧姆定律R=，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，从而求出电阻的测量方法叫做伏安法.(2)两种测量接法伏安法测电阻有两种电路连接方式，内接法和外接法.图8-4-3电流表内接法如图8-4-3(a)所示，电流表外接法如图8-4-3(b)所示.(3)两种连接方式的误差分析①内接法电压表测出的电压被测电阻Rx的真实电压

5、，电流表测出的电流是通过Rx的电流的真实值.因此，用R=计算出的电阻的数值将被测电阻Rx的真实值.设图8-4-3(a)中的　的示数为I，则　的示数为：IRA+IRx.故Rx的测量值Rx′===＞Rx.即测量值为Rx真实值和电流表内阻之和.Rx+RA大于大于②外接法电压表测出的电压值等于被测电阻两端电压的真实值，电流表测出的电流值大于被测电阻中的电流，由R=计算出的电阻的测量值，将被测电阻的真实值.设图8-4-3(b)中　的示数为U，则　的示数：I=,故Rx的测量值Rx′==＜Rx.小于(4)两种连接电路选择a.大、小电阻法当Rx>>RA时，Rx+RA≈Rx.这时由于　的

6、内阻而带来的影响很小，因此，采用内接法测电阻误差较小，即测大电阻时宜选用.内接法当Rx<

7、阻器如何接入电路的问题，即按限流式接入还是按分压式接入，在其他的电学实验中有时也会遇到这个问题.两种接法如图8-4-5(a)、(b)所示.图8-4-5两种接法的选择原则：通常情况下(即安全和易于操作)，由于限流式接法电路结构简单，耗能较小，因此应优先考虑限流式接法.即：“能限流不分压”的原则，所谓能限流是指按限流式接法接入后，电路安全且能正常操作和读数.下列几种情况必须采用分压式接法：①要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节，必须采用分压式接法电路.②如果实验所提供的电压表、电流表量程或用电器允许最大电流较小，采用限流式接法时，无论怎