电流表改装成欧姆表.DOC

细说欧姆表 江西省新余市第四中学 钟俊敏 338000 电流表改装成欧姆表测电阻，是利用电流表指针的偏转，在刻度盘上指示出被测电阻的值。由电流表工作原理知道，要使指针偏转必须要有合适的电流通过电流表。伏特表、安培表测电压和电流时，都是利用了被测电路中的电流。而欧姆表测电阻时，必须将被测电阻从电路中断开，就必须外加一个电源与电流表、被测电阻构成回路。因此，欧姆表中都装有电池。 将电流表和电池、调零电阻串联（如图1示）就构成了欧姆表，再将刻度盘上标出对应的电阻值，就可以测电阻了。如图1甲所示，将红、黑笔接触，根据闭合电路欧姆定律： 叫欧姆表的内阻），调节使，则指针指到满刻度，表明红、黑表笔间被测电阻为0，在刻度盘上指针处刻上“0”欧姆；如图1乙所示，将红、黑表笔断开，电路中无电流，指零不偏转，表明表笔间电阻无穷大，在刻度盘上指针处刻上“”；如图1丙示，当被测电阻接在两表笔间时，通过电流表的电流，改变，随之改变，每一个的值都对应着一个电流值I，在刻度盘上标出与I对应的值，就可以直接读出被测电阻的阻值。欧姆表就是这样测量电阻的。 例题1：如图2示，把量程为3mA的电流表改装成欧姆表，其中电池电动势。经改装后，若将原来电流表3mA刻度处的刻度定为零欧姆位置，则2mA刻度处应标 欧，1mA处刻度应标 欧。 当欧姆表的指针偏转到满刻度值的一半，即标度尺的几何中心位置时，所指示的欧姆值称为欧姆表的中心值（又叫中值电阻），用表示，欧姆表的中心值正好等于该量程的总内阻。当被测电阻等于时，电流表中的电流为，通常表盘的中心标度值，就是欧姆表档的综合内阻。如JO411型万用表的内阻为。中心值就是欧姆表设计和刻度的标准。知道了中心值就可以方便且准确地刻度了。又因为欧姆表指针的偏转角与通过它的电流成正比，而电流。 故 当时，，达到偏满，即； 当时， 当时， …… 当时， 例题2：如图3为实验室常用的MF—28—A型万用表的面板示意图，刻度盘中心数值为“6”，指针最大偏转角度为90°，当转盘开关置于R×100档时： （1）电表内阻为 欧； （2）为使指针偏转60°，需接入阻值为 欧的被测电阻； （3）当接入一个阻值为1200欧的电阻时，指针的偏转角为 度； 如果干电池的电动势发生变化，那么将两表笔短路时，指针就不会指“0”欧姆，这一现象称为零点偏移。简单的方法可以调节图1中的W使表头指针仍回到“0”欧姆处。但是，这种方法却使中心阻值发生较大的变化，不可避免地要产生测量误差。 为了不产生较大的附加误差，可选用恰当的电路来补偿零点偏移，实际中常采用如图4所示的电路，在表头回路中增加了一个调零电位器W，电位器上的滑动头把W分成两部分，一部分与表头串联，其余部分与表头并联。当电动势高于标称值（如刚更换的新电池）时，流过表头的电流可能偏大，可将滑动触头下移，以增大与表头串联的电阻值，使分流增加，从而减少了流经表头的电流；当电动势低于标称值（如电池用旧）时，可将滑动头上移，已减少表头串联的电阻值，同时增与表头并联的阻值，使分流减少，从而增大了流经表的电流。 在调节W时，整个表头回路的等效电阻Rab可能发生变化，因而中心阻值也要发生变化。如果尽可能使表头支路的电阻取得大一些（常在表头支路中串入一只较大的阻流电阻），表头回路的等效电阻Rab的变化对中心值的影响就很小了，有效地减少了因电动势变化引入的附加误差。 图1是欧姆表测量电路的最简形式。由知，理论上可以用来测量任何大小的电阻值，但由于I与Rx是非线性关系，当Rx＜＜Rs时，I值太大，Rx＞＞Rs时，I值太小，由于表头灵敏度限制，不易分辨。事实上，当＜0.1RS，或者RX＞10RS时，测量值无法精确读出。这样，一个挡位的量程就不能覆盖0—∞欧姆的所有值。一般欧姆表的标尺规定长度的10%—90%之间为有效工作刻度。在RS/4—4RS之间能较准确地读出测量值。 为了使不同量程的各档共用同一标尺，一般都以R×1挡为中心值为标准，成十倍地扩大，构成其他档量程。例如J0411型万用表的欧姆挡，R×1档的中心值是40时，即此时的表头内阻，当改变档位使时，此时的中心值为400；当Rx=400时，指针指向标尺正中央刻度“40”的位置，读数就应乘以10，这就是R×10挡。可见，扩大量程就是要扩大欧姆表的总内阻Rs，图5是常用的分流分档法。 例题3：用R×10档测某电阻值，调零时，发现测量时指针偏转角极小，正确的判断和做法是（ ） A、此电阻阻值较小 B、此电阻阻止较大 C、为了把电阻值测得更准一些，应换用R×1档重新测量 D、为了表电阻值测得更准一些，应换用R×100档重新测量 由以上分析可以看出： 1、因为，随着Rx的增大I反而减小，但不