物理相关:电表改装。

(图片的微安表视为灵敏电流计,内阻为500Ω。量程为0~250μA。图例为灵敏电流计改装电压表。)

1. 电表

电路中,我们要想知道电灯中的电流与电灯两端的电压,都需要使用电表去测量。我们知道,在实际电路中,我们把电流表看作导线,电压表看作开路。这是为什么呢?

介绍一下电表们的“母亲”。

(a)就是右边(b)的原型,灵敏电流计。厂商首先生产灵敏电流计,然后通过连接电阻的方式,来改装成电流表或是电压表。它的内阻很小,而量程也不大,有的十分小,0~3μA,有些大一些,0~2mA。(本例中的电流计量程为0~250μA)

直接连接到电路上?不行,量程太小了。通过前面学习的串并联电路的电压与电流规律,你会想,电流计需要测量大的电流,而它自己又不能通过很大电流,那么,并联分流就可以解决问题了。同理,串联分压,再根据欧姆定律,电阻不变时,电流与电压成正比,就可以测量电压了。只需要把表盘上的数字,单位,等等更换就是我们所用的电流表与电压表了。

那么具体是怎么做的呢?

2. 电表改装

(1)电流表改装

既然要分流,那么就得并联电阻。

(图片的微安表视为灵敏电流计,内阻为500Ω。量程为0~250μA。图例为灵敏电流计改装电流表。)

只截取图中灵敏电流计与电阻并联的部分,就是我们一般所用的电流表的真实面目了。

假设电流计满偏,可计算出这个电流表的量程约为0~1A。

(2)电压表

(解释略)如图改装以后,电流计所在支路就可以视作一个电压表了。只需要将表盘上的示数修改即可。

(3)改进

我们所用的电流表与电压表有两个量程。这又是怎么做到的?这个留作作业(不是)。

3. 总结

首先,电流计所能通过的电流不大,我们便进行改装,通过串联,或是并联电阻,我们达到了加大其量程的目的。

串联分压的比例关系,我们知道,如果一个电路中串联有两个用电器,其两端电压之比与其电阻之比的关系如下。

\dfrac{U_1}{U_2}=\dfrac{R_1}{R_2}

所以,电压表的电阻比较大,因为大阻分大压,电流计两端的电压就相对较小。同理,电流表的电阻比它并联的电阻还要小,所以电流表相当于导线,电压表相当于开路。

就讲到这里吧。

Lake桑

2018.12.5

发布者

lakejason0

日常潜水~ Blog:https://lakejason0.wordpress.com

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