淺議歐姆表換擋原理

1、淺議歐姆表換擋原理湖北省宜城市第三中學(xué) 孫子軍 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電源呢？它又是如何改變倍率的呢？要回答這兩個問題則需要先明確歐姆表的測量原理。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（如圖2甲），相當(dāng)于被測電阻，調(diào)節(jié)R的值，使電流表的指針達(dá)到滿偏，此時有-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（如圖2乙），相當(dāng)于被測電阻，此時電流表的電流為零，所以電流表零刻

2、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（如圖2丙），通過電流表的電流-可見，一個對應(yīng)一個電流值，我們可以在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(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所對應(yīng)的值叫中值電阻，即為歐姆表內(nèi)阻 -以上是歐姆表的測量原理?，F(xiàn)在我們讓、兩式做比，得-上式中I/Ig這個數(shù)值具有重要意義，就是每一個I/Ig數(shù)值與表針的位置一一對應(yīng)。 例如當(dāng)I/Ig=1時，I=Ig，表針指最右端；當(dāng)I/Ig=1/2時，I=Ig/2，表針指在刻度盤的中心處，其對應(yīng)關(guān)系見下面表格，其中為指針滿偏時的偏角，用表示電流為I時指針的位置。指針偏

3、角對應(yīng)電阻再由、整理，得據(jù)此算出指針的每個I/Ig數(shù)值所對應(yīng)的電阻值，如上面表格所示。這樣每一個指針位置又與一一對應(yīng)。可見，若兩個歐姆表的相等，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，要改變歐姆表的測量范圍，實現(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Φ目潭戎狄簿妥優(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勢，在圖1中就使用了這種方法，注意、支路中的電源電動勢大小是不同的；二是電源電動勢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