半偏法測(cè)電阻-修改后

半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)

在電流表的改裝中，需要知道它的三個(gè)參數(shù)：滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug、電流表的內(nèi)阻Rg.

其中Ig可以從刻度盤上讀出，如果知道了表頭的內(nèi)阻時(shí)Rg時(shí)，Ug也可以由Ug=IgRg算出。

而Rg則要由實(shí)驗(yàn)的辦法測(cè)量。1、實(shí)驗(yàn)用電路圖及原理G

R'S2S1R

G是待測(cè)電流表，可看成是一個(gè)小阻值電阻Rg，其讀數(shù)是通過這個(gè)電阻的電流。

R是滑動(dòng)變阻器。

R'是電阻箱，R的阻值遠(yuǎn)大于R’。Ig

RgG

R'S2S1R2、步驟原理：1、先閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的指針滿偏，這時(shí)通過電流表的電流即為Ig2、保持R阻值不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R′的阻值，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半時(shí)，認(rèn)為電阻箱R′的讀數(shù)就是電流表的內(nèi)阻Rg。即R′

=Rg原理：由于Rg的阻值非常小，而R的阻值又非常大，從而閉合S2前后，可以認(rèn)為R一定時(shí)，通過滑動(dòng)變阻器的電流不變。3、注意事項(xiàng)要求R比R′要大得多且閉合S2后R阻值保持不變4、誤差分析G

R'S2S1R由于閉合S2前，通過R的電流等于Ig，而閉合后全電路的總電阻減小，所以通過R的實(shí)際電流大于Ig。設(shè)閉合S2后通過R'的電流為I'

。

由歐姆定律

所以測(cè)量值R'偏小。

1、半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻VRR′SPRV步驟：

①閉合開關(guān)S前，電阻箱R的阻值調(diào)零，滑動(dòng)觸頭P至最左端。

②閉合S，滑動(dòng)觸片P向右調(diào)至適當(dāng)位置時(shí)使電壓表示數(shù)為滿偏電壓V0，保持滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R時(shí)，電壓表示數(shù)為半偏電壓值。半偏法的推廣這個(gè)測(cè)量值R偏大2、測(cè)電流表內(nèi)阻步驟：①閉合開關(guān)S前，電阻箱R的阻值調(diào)最大，滑動(dòng)觸頭P至最左端。②閉合S，滑動(dòng)觸片P向右調(diào)至適當(dāng)位置不變。③調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1時(shí)，使電流表示數(shù)為滿偏電流I0，調(diào)節(jié)電阻箱阻值R2時(shí)，電流表示數(shù)為滿偏電流I0的一半。ARR′SPRA上述操作步驟中，必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為

。若在步驟Ｄ中，讀出R0的值為2400Ω

，則電壓表的內(nèi)阻RV=

Ω

。用這種方法測(cè)出的內(nèi)阻RV與其真實(shí)值相比偏

。

E.

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0V例1.為了測(cè)量一個(gè)量程為3.0V的電壓表的內(nèi)阻，可以采用圖示的電路，在測(cè)量時(shí)，可供選擇的步驟如下：

A.閉合開關(guān)SB.將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大F.斷開開關(guān)SC.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零H.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到a端G.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到b端

D.調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使電壓表示數(shù)為1.5V，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，VRabSR0ＨＡＣＥＤＦ2400大返回

例2.為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻，采用圖示的電路，其中電流表A1的量程是0—300μA、內(nèi)阻約為100Ω（待測(cè)）；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程0--200μA；R1為電阻箱，阻值范圍0—999.9Ω；ε為電池，電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻不計(jì)；S1為開關(guān)S2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，將可變電阻器R2和電阻箱R1適當(dāng)調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開關(guān)S2扳到接點(diǎn)1處，接通開關(guān)S1，調(diào)節(jié)可變電阻R2，使兩電表的讀數(shù)都是150μA；然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)電阻箱R1使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍是150μA，若此時(shí)電阻箱各旋鈕位置如圖，則：（1）電流表A1的內(nèi)阻Rg=_______Ω.

（2）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻R3的阻值應(yīng)選A.100Ω；B.150Ω；C.10KΩ；D.15KΩ。（）

（3）可變電阻器R2應(yīng)選：（）

A.2KΩ；B.5KΩ；C.200Ω；D.500Ω。A1R1A212S1R3R2RgS23V176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100A1R1A212S1R3R2RgS23V⑴替代法測(cè)電阻——⑵當(dāng)R2=0時(shí),要保證兩個(gè)電流表都不超過量程R3=E/Imin=3/0.2mA=15kΩ選D⑶R2+R3=E/I

=3/0.15mA=20kΩ

R2=5kΩ選BRg=92.8Ω返回例題3、從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。（1）在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算，r1，則所用的表達(dá)式為r1=____，式中各符號(hào)的意義是：__________。器材（代號(hào)）規(guī)格電流表(A1)量程10mA，內(nèi)阻r1待測(cè)（約40?）電流表(A2)量程500μA，內(nèi)阻r2=750?電壓表(V)量程10V，內(nèi)阻r3=10k?電阻(R1)阻值約100?

，作保護(hù)電阻用滑動(dòng)變阻器(R2)總電阻約50?

電池(E)電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小電鍵(K)導(dǎo)線若干解：電流表I1m=10mA,r1≈40R1=100R2=50若滑動(dòng)變阻器用限流接法，Imin=1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA電流的變化范圍很小，應(yīng)該用分壓器接法。因?yàn)殡妷罕碜x數(shù)很小，Um=0.4V,不能用伏安法測(cè)量，根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等，將兩電流表并聯(lián)，如圖示：A1A2R1=100R2=50調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻，測(cè)出多組兩電流表的讀數(shù)，由I1r1=I2r2得r1=I2r2

／I1返回VA1伏安法測(cè)電壓表電阻電壓表是一個(gè)能夠顯示自身電壓的特殊電阻，因此，可以用一個(gè)安培表測(cè)量其電阻。返回VA1例題4、某電壓表的內(nèi)阻在20千歐～50千歐之間,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材:待測(cè)電壓表V(量程3V)電流表A1(量程200μA)電流表A2(量程5mA)電流表A3(量程0.6A)滑動(dòng)變阻器R(最大阻1KΩ)電源ε(電動(dòng)勢(shì)4V)電鍵K.(2)為了盡量減小誤差,要求測(cè)多組數(shù)據(jù).試在方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖(其中電源和電鍵及其連線返回A1(1)所提供的電流表中,應(yīng)選用_________(填寫字母代號(hào)).4.把電流表改為電壓表（1）電流表的滿偏電流Ig、內(nèi)電阻Rg和滿偏電壓Ug三者的關(guān)系Ug=IgRg（2）電流表內(nèi)電阻的測(cè)定——半偏法（不計(jì)電源內(nèi)阻）GS1S2R1R2測(cè)量值偏小注:半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻時(shí),偏大.VRabSR0a.電流表量程的擴(kuò)大——并聯(lián)一個(gè)小電阻GIIgRgRI-Ig由(I-Ig)R=IgRgR=IgRg／(I-Ig)例.若電流表的內(nèi)阻Rg=1000Ω滿偏電流Ig=100μA

怎樣把它改裝成量程為10mA的電流表？解：R=IgRg／(I-Ig)=0.1×1000／9.9=10.1Ω例3.如圖示是一個(gè)雙量程電流表，Ig=0.5mA，Rg=200Ω，計(jì)算R1和R2的阻值。GR2R1－10mA1mA解：（R1+R2）(I1-Ig)=IgRg①R1+R2=IgRg／(I1-Ig)=100÷0.5=200ΩIg（Rg+R2）=(I2-Ig)R1②（Rg+R2

）=(I2-Ig)R1

／

Ig=19R1∴R1=20ΩR2=180Ωb.電壓表量程的擴(kuò)大——串聯(lián)一個(gè)大電阻GUUgU-UgRgR例.若電流表的內(nèi)阻Rg=1000Ω滿偏電流Ig=100μA

怎樣把它改裝成量程為U=3V的電壓表？解：Ug=IgRg=0.1V∴R=29kΩ例4.如甲、乙圖示是一個(gè)雙量程電壓表，

Ig=1mA，Rg=100Ω，計(jì)算R1和R2的阻值。GR2R1－15V3V甲3V15V－R2R1G乙解：甲圖Ug=IgRg=0.1V，

n1=30n2=150R1=（n1-1）Rg=2900ΩR2=（n2-1）Rg=14900Ω乙圖同樣求出R1R1=（n1-1）Rg=2900ΩRg+R1+R2=15÷1=15KΩR2=12KΩ返回改裝電壓表的校對(duì)電路圖如圖示R1GVRSV為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，R為滑動(dòng)變阻器（分壓器接法）虛線框中為改裝電壓表。改變變阻器R的滑片位置，使V的示數(shù)分別為0.5V、1.0V、1.5V、2.0V……核對(duì)改裝電壓表的示數(shù)是否正確，并算出改裝的電壓表滿刻度時(shí)的百分誤差。例如：改裝的電壓表滿刻度3V時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表V的讀數(shù)為3.1V，則百分誤差返回

22.(17分)（1）用游標(biāo)為50分度的卡尺（測(cè)量值可準(zhǔn)確到0.02mm）測(cè)定某圓柱的直徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖。可讀出圓柱的直徑為_______

mm。（2）利用圖所示的電路測(cè)量電流表mA的內(nèi)阻RA。圖中R1、R2為電阻，K1、K2為電鍵，B是電源（內(nèi)阻可忽略）。

①根據(jù)圖所給出的電路原理圖，在實(shí)物圖上連線。②已知R1=140Ω，R2=60Ω。當(dāng)電鍵K1閉合、K2斷開時(shí)，電流表讀數(shù)為6.4mA；當(dāng)K1、K2均閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為8.5mA。由此可以求出RA=

Ω。（保留2位有效數(shù)字）