關(guān)于交流電表刻度盤刻度的討論

1、.關(guān)于交流電表刻度盤刻度的討論在老師或?qū)W生手頭具有的物理資料中，我們看到屢有關(guān)于交流電表刻度盤刻度不均勻的提法至于交流電表刻度盤刻度是均勻與否，為什么會產(chǎn)生不均勻？中學(xué)教材都沒有涉及，因此筆者認為對該問題有必要進展進一步的討論一、能否說交流電表刻度盤刻度都是不均勻的？這里我們應(yīng)首先明確什么叫電表？所謂電表，通常是指測量電學(xué)量電流、電壓、電阻、電能、電功率等的工具從構(gòu)造上分為：磁電式、電磁式、電動式、感應(yīng)式等從用處上分為：電流表、電壓表、歐姆表、瓦特計、電度表等它們有的只能測直流磁電式，有的只能測交流感應(yīng)試，有的交、直流都可測電磁式它們的表盤刻度有的是均勻的，有的是不均勻的，有的那么是大致均勻的

2、但是，是否測交流的電表刻度盤刻度都不均勻，測直流的電表刻度盤刻度都均勻？不是電工學(xué)知識指出，測直流的電表刻度盤未必均勻，如電磁式電壓、電流表；測交流的電表刻度盤未必不均勻，如電動式瓦特計對中學(xué)生來說，在實驗室接觸到的電表往往是很單一的磁電式電表即便是用磁電式表頭改裝成的交流電壓、電流表，其刻度盤刻度有的是均勻的，有的那么是不均勻的，也是不一樣照此看來，某些資料上籠統(tǒng)稱交流電表刻度盤刻度是不均勻的，我們認為這種提法是片面的，容易引起學(xué)生對表盤刻度的誤解，尤其不利于以后學(xué)生對大學(xué)課程的再承受下邊我們主要討論一下學(xué)生經(jīng)常使用的磁電式電表的刻度問題二、磁電式交流電表刻度盤在什么情況下刻度不均勻我們知道

3、，磁電式表頭只允許通過直流要測量交流，必須附加整流器件，將交流變?yōu)橹绷鱽頊y量為一橋式整流電路假設(shè)二極管為理想二極管，即反向電阻無窮大，正向電阻為零，那么整流電路便無電值電工理論告訴我們，表頭指針擺角與電流有效值I成正比因為I與U成正比，所以與U也成正比這樣，表盤刻度應(yīng)該是均勻的事實上，整流二極管的正向電阻并非為零，設(shè)整流系統(tǒng)內(nèi)阻為r，那么通值，那么I仍與U成正比，與I仍成正比，表盤刻度還應(yīng)是均勻的但是，我們知道，二極管的伏安特性圖象呈曲線，尤其是起始部分這就是說，二極管的正向電阻并非是一定值，使得整流系統(tǒng)內(nèi)阻r成為隨電流電壓變化而變化的變量成正比，于是電表刻度盤就不能刻成等分度的，量程越小，即

4、U越小、I越小，二極管的非線性就越明顯，表盤刻度分布就越不均勻低量程交流電壓表、電流表的表盤刻度都是不均勻的，就是這個道理我們由二極管的特性曲線還可以看到，當電流大約大于10mA時，二極管便可認為進入線性區(qū)當待測交流電流較大時，似乎對應(yīng)的電表刻度盤刻度應(yīng)該是均勻的，不過大量程交流電流表電路設(shè)計通常為二極管同表頭串聯(lián)再加分流電阻我們知道，表頭滿偏電流Ig只不過在0.1mA左右這就是說，二極管還是工作在非線性區(qū)，所以對較大量程交流電流表，通常其刻度盤刻度仍是不均勻的三、磁電式交流電表刻度盤在什么情況下刻度是均勻的？假設(shè)將磁電式電表改裝成較大量程的交流電壓表，通常所采用的電路是二極管仍與表頭串聯(lián)，R

5、為分壓電阻，其值R遠大于二極管的正向電阻r在表頭指針滿偏的限度內(nèi)，對鍺二極管來說正向壓降只在0.2V左右假設(shè)待測電壓是10V，二極管分壓只占2左右；假設(shè)待測電壓是50V，二極管分壓只占0.4左右，此時二極管上損失的壓降就微缺乏道了我們從常用萬用表刻度盤上看到，對10V交流擋，起始刻度不均勻，就是因為二極管的正向壓降的影響所致；后邊的刻度根本均勻，是因為二極管的正向壓降影響已很小了到50V以上較大交流擋時，二極管的正向壓降影響就根本顯示不出來，整個表盤刻度就全部是均勻的了假設(shè)再附設(shè)另外的電路，就可以使交、直流共同使用一個刻度這就是說，電磁電式電表改裝的較大量程交流伏特表刻度盤刻度是均勻的最后需要補充說明一點，我們對上述關(guān)于電表刻度盤刻度的討論，不應(yīng)看得很絕對，對不同情況還應(yīng)區(qū)別對待有的表內(nèi)