电表的改装与校准(二)将表头改装为伏特表欧姆表;校正改装后的电表.doc

1 电表的改装与校准(二) ————将表头改装为伏特表、欧姆表;校正改装后的电表【实验目的】 1 、了解磁电式电表的基本结构; 2 、掌握电表的校准方法,学会作校准曲线。【实验仪器】二、电表的改装(1 )将表头改装为安培表(2 )将表头改装为伏特表表头的满度电压很小, 一般为零点几伏。为了测量较大的电压, 在表头上串联电阻 0R , 如图 6 所示, 使超过表头所能承受的那部分电压降落在电阻 0R 上。表头和串联电阻 0R 组成的整体就是伏特表,串联的电阻 0R 称为扩程电阻。选用不同大小的 0R ,就可以得到不同量程的伏特表。设改装后的电压表量程为 U ,当表头满刻度时有: 00 ( 1) ( 1) g g g g U U U R R n R I U ?? ????式中,n 为电压表的扩程倍数。可见, 要将表头测量的电压扩大 n 倍时, 只要在该表头上串联阻值为( 1) g n R ?扩程阻值 0R 。表头的 gI 、gR 事先测出, 根据需要的电压表量程, 由上式即可算出应串联的电阻值。一般地,由于电压表量程 U 远大于表头的量程 gU ,串联电阻 0R 会远大于表头内阻 gR 。(3 )将表头改装为欧姆表最简单一种电路如图 7 所示。设待改装表的内阻为 gR , 量程为 gI 。电源电动势 E 与固定电阻 1R (称为限流电阻) 、可变电阻 PR (称为调零电阻)串联。 xR 为被测电阻,测量时将其接在 A 、B 两点之间。由闭合电路的欧姆定律可知,接入 xR 后,表头所指示的电流: 1 x g P x EI R R R R ?? ??当E 、1 g P R R R ? ?的值一定时,xR 的一个值与 xI 的一个值相对应, 即与表头指针的一个偏转角相对应,所以表面可以按电阻值来划分刻度。现在来看三个特殊的刻度: (1 )当0 xR?时,即 A 、B 间短路,调节使电路中的电流 1 g g P EI R R R ?? ?。此时电流强度最大, 表头指针应指在满刻度。gR 和E 是给定的,PR 是可调节的。如果没有 1R , 2 电流可能超过而使表头损坏,所以 1R 起限制表头电流不能超过 gI 的作用,故称为限流电阻。(2 )当 xR ??时,即 A 、B 间断路,电路中电流为零,所以表头指针停留在最初的刻度上,这个刻度就是电阻为?时的刻度。(3 )当 1 x g P R R R R ? ??时,即当待测电阻值恰等于电阻挡内部电阻值时,电流 1 2( ) 2 g g P IEI R R R ? ?? ?此时,表头指针应该刚好指在表面正中央位置,这个刻度表示的电阻值 1 g P R R R R ? ??,称为电阻挡的欧姆中心( 或中值电阻),用ZR 表示,即1 Z g P R R R R ? ??。式中 ZR 是由综合内阻 1 g P R R R ? ?确定的。而综合内阻可以随需要决定,也就