第三章 电磁学实验.pdf

第三章 电磁学实验 实验一 常用电学仪器的认识和使用 一、 实验目的 （1）了解常用电学仪器仪表的规格性能和使用方法。 （2）掌握电学实验的操作规程，学会连接线路的一般方法。 （3）了解电学仪器的等级与仪器误差的关系。 二、实验仪器 直流电流表、直流电压表、万用电表、电阻箱、滑动变阻器、直流电源、开关、导线等。 常用电学仪器介绍： （一）常用直流电表 电磁测量仪表的种类很多，按其工作原理可分为磁电式、热电式、电动式、静电式等， 由于磁电式仪表具有准确度高稳定性好等优点，得到了广泛应用，本实验主要介绍微安表、 电流表、电压表等磁电式仪表。 1.表头 磁电式仪表是由表头与扩程电阻两部分组成，表头只能测量微小电流，因而又称为微安 表，它是利用通电线圈在永久磁铁的磁场中受到一个力偶作用发生偏转的原理而制成的。如 果灵敏度足够高，表头除可测量微小电流外，还是一个检流计，检测电路中是否存在电流以 及电流的方向。检流计的零刻度线在表盘中央，表针可左右偏转，当表针指零时，则说明电 路中无电流通过，图 3.1.1 是实验中常用的指针式检流计面板图。 图3.1.1 检流计面板图 表头的主要规格： （1）满度电流：即指针偏转到满度时线圈通过的电流值，以 I  表示，一般表头的满度 g  电流为 50 mA 、100 mA 、200 mA和 100mA 。 （2）内阻：主要指通电线圈的电阻，以 R  表示，一般为几十欧至数千欧。表头的满度 g  电流愈大，内阻愈大。 2.直流电流表 电流表是用来测量电路中电流大小的，在表头线圈上并联一个阻值很小的分流电阻， 就 成了电流表 （安培计），如图 3.1.2 所示。 图3.1.2 电流表的结构 图3.1.3 电压表的结构 电流表的主要规格： （1）量程：即指针偏转满度时所通过的电流值。电流表一般是多量程的，按照量程的 数量级，电流表又分为毫安表和安培表。 （2）内阻：指表头内阻与为了扩程而并联的分流电阻的总阻值。考虑所有量程的安培 -3  表，内阻在10  W ～W 范围内变化。 3.直流电压表 直流电压表是用来测量直流电路中电压大小的， 在表头线圈上串联一个高阻值的扩程电 阻，就构成了电压表，如图 3.1.3 所示。 电压表的主要规格： （1）量程：即指针偏转满度时的电压值，电压表一般也是多量程的，按照量程的数量 级，电压表又分为伏特表和毫伏表。 （2）内阻：指表头内阻与串联的扩程电阻的总阻值，同一电压表量程不同内阻不同， 但同一电压表的每伏欧姆数相同，用 “ W /V ”表示，通常称为电压表的电压灵敏度，电压 表中任一量程的内阻通常可用下式计算： 内阻＝量程¥ 电压灵敏度 4.电表的等级与误差 电学仪表通常按照仪器制造的精度，分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 七个等 级，测量时产生的仪器误差与电表等级的关系是  ΔA = 电表量程 ¥ 电表等级 %  从上式可以看出电表误差与电表等级和电表量程两者有关，因此对某一待测量，为减小 误差提高测量精度，应从上述两方面考虑选择合适的电表。在电表等级一定的情况下应尽量 选择略大于待测量的量程进行测量。 5.电表使用的注意事项 （1）零位调整：使用前应注意指针是否与零刻度重合，否则应调整表盖上的机械零位 调节器，使指针指零。 （2）电表极性：在直流电路接线中，要注意电表极性。正极“＋”为电流进入端，负 极“－”为电流流出端。 （3）量程选择：使