磁电式表头内阻测量大全新课标人教版

1、磁电式表头内阻测量大全东郊中学 王春生磁电式电表亦即表头是目前仍被广泛使用的指针式安培表、伏特表、欧姆表、多用电表的核心部件，它具有灵敏度高（满偏转电流常在几十A几mA）、准确度高（实验室常用25级）、刻度均匀、功耗小、阻尼良好、加装整流元件后可测交流等优点。其缺点是满偏转电流小、满偏转电压低，不能直接测量较大的电流和较高的电压。为满足实际测量的需要，就必须扩大电流、电压的量程。要扩大量程，就要测定表头的内电阻。可用的电路、方法很多，不外乎常规用法和非常规即特殊用法两类，现归纳如下：、替代法。电原理图如图一所示，图一21K2K1R2PbaR1E rA1A2A1为待测电表，常是A表、mA表、mV

2、表等，A2为参考电流表，其量程应不低于待测电表满度电流值。测量方法、原理：1 使R1 、R2接入电阻最大，K2掷1位，闭合K1，右滑触头P使A1有尽可能大的偏转角，记下此时A2的示数I0； 、K2掷2位，逐级减小R2 ，使A2的示数仍为I0，则A1的内阻Rg等于电阻箱R2接入电阻值R。优点：测量值的精度仅决定于电阻箱内电阻的精度。图二K2E rR2R1K1A、半偏法。此法是用待测电表作为参考电表。、电流表半偏法：电原理图如图二所示， 测量方法、原理：1、 断开K2，闭合K1，调节R1使电流表A指针达满偏转；2、 保持R1（接入电阻为R0）不变，闭合K2，调节R2使电流表A指针半满偏，则电流表内

3、阻RA=电阻箱R2读数R。误差特点：定性分析：K2闭合后，回路总电阻减小，流过电源的电流增大即I总I0（A表满度电流值），A表半满偏时流过R2的电流IRI0/2，所以，R2的读数R待测电流表A内阻的真实值，即测量值偏小。定量分析：百分误差的绝对值，式中满偏电压。1984年高考物理第三大题（14分）即用此法测定电流表A的内阻，考查的项目有器材的选用、实验步骤排序、测量原理的理解以及改装、校对电压表的原理和方法。据题目中的相关数据可得=1% 。2005年高考江苏物理试卷第12题（12分）的第（1）小题即用此电路测量满度电流I=300A的电流表的内电阻，区别是“偏”而非“半偏”。依据题目中的相关数据

4、可求出=0.75%。若要求1%，则R0+r99RA,近似地有R1R0100RA， E100UA；对于满度电流为1mA -50A的表头，其内阻常在503K，这样选用的滑动变阻器R1的全值电阻应为5K300K，所用电源电压应为5V15V。若要求5%，则仅需R0+r19RA，E20UA，条件容易满足。、电压表半偏法：电原理图如图三所示，测量方法、原理：1、 闭合K2、K1，调节R1使待测电表V指针满偏；2、 断开K2，调节R2（保持R1不变），使电表V指针半满偏，则待测电表的内阻RV=电阻箱R2读数R。误差特点：定性分析：接入R2后，回路总电阻R总增大，总电流减小，路端电压升高且Upb减小，Upa增

5、大，导致电表V半满偏时，电阻箱R2两端电压图三baPR2R1K1E rVK2URUV/2（UV为满偏电压），故有RRV，即测量值偏大。定量分析：最大百分误差，（R0为R1的全值电阻）。若要求1%，则RV25（R0+r）,近似地有R0RV/25，对于上述表头而言，其全值电阻为2120；若要求5%，则可取R0RV/5，相应地R0取值图四KRtA1A2E r范围是5600。、比较法。1、 电流表比较法：测量原理如图四所示，滑动变阻器Rt采用限流式接法，安培表A1的内阻待测，A2的内阻已知，且两安培表的满偏电压相差不大。闭合K，调节Rt的动触头，使两表指针有尽可能大的偏转角，读取其示数I1、I2，则据

6、，可得R1。2000年高考物理第16题（8分）即用该法。图五KRtE rV1V2、电压表比较法：测量原理如图五所示，Rt采用分压式接法，伏特表V1的内阻R1待测，伏特表V2的内阻R2已知，且两伏特表的满偏电流相差不大。闭合K，调节Rt的动触头，使两表指针有尽可能大的偏转角，读取其示数U1、U2，则据，可求得R1。注：用比较法测定表头如A表、 mV表的内阻时，流过待测表头的电流、电压应能直接读出。、伏安法。1、 电流表伏安法：测量电原理如图六所示，电表A内阻待测，其示数为I；图六AV电表V内阻未知，其示数是U，则有。二、电压表伏安法： 测量电原理如图七所示，电表V内阻待测，其示数为U，电表A内阻

7、未知，图七VA其读数是I，则有。1997年高考物理第17题（6分）电路设计；2004年理综（全国卷）第22题（18分）涉及电表内阻的测量、电表的改装、电表的校对。其中内阻即用该电路来测定。、欧姆表法。用欧姆表可方便取得常用表头或电流表的内阻。普通万用电表欧姆档低“倍率”所用电池电动势为1.5V；若欧姆刻度中心数为“12”，则“100、1K”档最大E SR1AAR2图八输出电流分别为1.25mA、125A。接入待测对象后，实际输出电流会更小，加上表头出厂时都已做了过负荷实验，允许10倍于满偏电流的一次冲击，延续5S或10倍于满偏电流的9次冲击，每次延续0.5S，每两次间隔1min ，因此，多数表

8、头的内阻都可用该法粗略测量，但测量、读数要快，尽可能在23S内完成。、其它方法：1 2001年我省理综物理第29题（20分）测量电流表A内阻的电原理图如图八所示。 只要读取R1为RX时A、A的读数I、I，则有。RVKB图九2 2005年我省理综（全国卷）物理第22题的第（2）小题测量电压表V的内阻RV的电原理图如图九所示。B为电源（内阻可忽略不计），R为电阻箱，K为电键。测量方法、原理：调节R使其分别为R1、R2，并读取对应的电压U1、U2，则 。注： 将电压表替换为电流表，则； 电压表、电流表有分度值或分度值未知，不影响测量之；若电源内阻不能不计且又未知，则不能用此电路测电表内阻。3 2005年理综（全国卷）第22题（17分）的第（2）小题运用如图十所示的电路来测定毫安表BK2K1R1 R2mA图十的内阻RA。R1、R2为已知电阻，B为电源（内阻可忽略）。方法、原理：断开电键K2，闭合K1，读取电流I1；闭合K1及K2，读取电流I2，则 。注：此题所采