淺談歐姆表換擋原理發(fā)表于數(shù)理天地第4期

1、淺談歐姆表換擋原理河北武邑中學(xué) 孫學(xué)英 053400如圖1所示是人教版選修一“多用電表”一節(jié)中，畫的多量程多用電表示意圖，其中3、4擋為電阻擋。許多學(xué)生提出疑問，歐姆表為什么有兩個(gè)電源呢？它又是如何改變倍率的呢？要回答這兩個(gè)問題則需要先明確歐姆表的測(cè)量原理。歐姆表是由電流表表頭、直流電源、電位器和紅、黑二表筆串聯(lián)而成（如圖2所示），虛線框內(nèi)是歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原理圖。（1）當(dāng)紅、黑表筆相接觸時(shí)（如圖2甲），相當(dāng)于被測(cè)電阻，調(diào)節(jié)R的值，使電流表的指針達(dá)到滿偏，此時(shí)有-所以電流表的滿偏刻度處被定為電阻擋的零點(diǎn)。（2）當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)（如圖2乙），相當(dāng)于被測(cè)電阻，此時(shí)電流表的電流為零，所以電流表

2、零刻度的位置是電阻擋刻度的“”位置。（3）當(dāng)紅、黑表筆間接入某一電阻時(shí)（如圖2丙），通過電流表的電流-可見，一個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，我們可以在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的值，就可以從刻度盤上直接讀出的值。（4）中值電阻：電流表的指針指到刻度盤的中央時(shí)所對(duì)應(yīng)的值叫中值電阻，即為歐姆表內(nèi)阻 -以上是歐姆表的測(cè)量原理?，F(xiàn)在我們讓、兩式做比，得-上式中I/Ig這個(gè)數(shù)值具有重要意義，就是每一個(gè)I/Ig數(shù)值與表針的位置一一對(duì)應(yīng)。 例如當(dāng)I/Ig=1時(shí)，I=Ig，表針指最右端；當(dāng)I/Ig=1/2時(shí)，I=Ig/2，表針指在刻度盤的中心處，其對(duì)應(yīng)關(guān)系見下面表格，其中為指針滿偏時(shí)的偏角，用表示電流為I時(shí)指針的位置。指

3、針偏角對(duì)應(yīng)電阻再由、整理，得據(jù)此算出指針的每個(gè)I/Ig數(shù)值所對(duì)應(yīng)的電阻值，如上面表格所示。這樣每一個(gè)指針位置又與一一對(duì)應(yīng)?？梢?，若兩個(gè)歐姆表的相等，則它們的刻度情況就完全相同（可以共用一個(gè)刻度盤）。換句話說：中值電阻唯一地決定了歐姆表的刻度。中值電阻一經(jīng)確定，刻度盤的刻度便將全盤定局。由此可知，要改變歐姆表的測(cè)量范圍，實(shí)現(xiàn)歐姆表的不同倍率，只需改變中值電阻即可。例如使變?yōu)樵瓉淼?0倍，則指針?biāo)鶎?duì)的刻度值也就變?yōu)榱嗽瓉淼?0倍。那么，又該如何改變中值電阻呢？由、，得可知，要改變中值電阻有兩種途徑：一是電路中的最大電流Ig值不變而改變電源電動(dòng)勢(shì)，在圖1中就使用了這種方法，注意、支路中的電源電動(dòng)勢(shì)大小是不同的；二是電源電動(dòng)勢(shì)不變而改變電路中的最大電流Ig值，如圖3所示，可在電流表表頭上想辦