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,電流表的符號為“圈A”。電流值以“安”或“A“為標準單位。本文主要介紹一下關于電流表內阻的大小,一起來了解關于測電流表內阻的幾種方法。
電流表內阻是多少
1、微安表------內阻約幾百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------內阻約幾Ω 同樣 越大 越靈敏 也越貴
3、安培表-----內阻約0.幾Ω 需看量程了
有些問題 有時把它抽象成理想電流表,認為內阻為零。
測電流表內阻的幾種方法
一、利用伏安法,測量電流表的滿偏電壓Ug,算出內電阻Rg
電流表滿偏電壓Ug按如圖1所示電路進行測量,待測電流表G和毫伏表mv并聯,R為保護電阻,R0為滑動變阻器。測量時,r先置最大值,閉合開關K后,調節R0和r,使電流表G的指針達滿偏。此時毫伏表上的讀數就是電流表的滿偏電壓Ug,則電流表的內電阻Rg為:
其中Ig就是電流表的滿偏刻度值。
該實驗電路圖采用分壓式電路,如果保護電阻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為保護電阻,R0為滑動變阻器,K1為單刀開關,K2為單刀雙擲開關。測量時,r先置最大,閉合開關K1,K2扳至1端接通電流表G,調節R0與r,使輔助電流表G0的指針達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,當調節到輔助電流表G0的指針仍指到原來的刻度值I時,電阻箱指示的阻值R就等于電流表G的內阻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K2分別與毫伏表mv并聯。測量時,先閉合K1,K2扳至1端,調節滑動變阻器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,逐漸調節電阻箱的阻值,使毫伏表指針仍指在原來的刻度值U,此時,電阻箱指示的阻值R就等于電流表的內阻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,再與監測電流表G0,保護電阻r串聯,G0表的量程與G表的量程相同或稍大些。測量時,斷開K2,閉合K1,調節滑動變阻器R0及保護電阻r,使待測電流表G達滿偏,同時記下G0表上的讀數I,當電流表G、G0表的精度不同時,讀數Ig與I會有所差異。然后閉合開關K2,交替調節電阻箱R及變阻器R0,使電流表G的指針達半偏,而G0的讀數保持為I不變。此時通過電阻箱R與G表的電流強度相等,均為Ig/2,則電流表內阻Rg與電阻箱的讀數R相等,即:
若該實驗不采用分壓式電路,保護電阻用電位器R(阻值約為10KΩ),也不用輔助電表G0,如圖5所示。測量時,電位器R先置最大值,K2斷開,閉合K1,調節R使電流表G達到滿偏,并保持R不變。再閉合K2,調節R0的阻值,使電流表G指針達半偏,此時電阻箱的阻值R0,當滿足R?R0時,則電流表的內阻就等于R0,即:
教材中就是采用這種方法來測量電流表內阻的。
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串聯后再與毫伏表并聯。r為保護電阻,R0為滑動變阻器。測量時,r先置最大值,電阻箱R的阻值調節在一個較小的數值R1。閉合K,調節R0及r,使電流表指針滿偏,即通過電流表的電流強度為Ig,記下此時毫伏表讀數UAB。根據部分電路歐姆定律:
然后調節電阻箱R的阻值和滑動變阻器R0的滑動觸頭,使電流表指針達到半偏,而毫伏表上的讀數UAB保持不變(即A、B兩點間的電壓不變)。此時電阻箱上指示的阻值為R2,則:
由(1)、(2)式可得:
若在開始調節時,電阻箱的阻值置于零,即R1=0,調節R0及r,使電流表的指針達到滿偏,毫伏表讀數為UAB。然后調節電阻箱R的阻值和滑動變阻器的滑動觸頭,使電流表的指針達到半偏,而毫伏表的讀數仍為UAB。則電阻箱的阻值R2就等于電流表的內阻Rg,即Rg=R2。這樣測得的內電阻Rg的誤差比R1不為零時測得的要小。
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,電源用蓄電池,內阻可以忽略。測量時,電阻箱電阻置于最大值,閉合開關K,逐漸減小電阻箱的阻值,使電流表G指針達半偏,此時電阻箱的讀數為R1,由歐姆定律可得:
再次減小電阻箱的阻值,使電流表指針達滿偏Ig,(注意不要超過滿偏電流Ig,以免燒壞電流表),此時電阻箱的阻值為R2,則:
由(3)、(4)可得:
該實驗要求電阻箱的阻值變化范圍足夠大。
以上幾種實驗設計方法也可以用于測量大量程的電流表和電壓表的內阻。
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