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多功能電力儀表電阻如何測量?

點擊次數(shù):  更新時間:2021-07-08 11:04:56  

  靈敏電流表是用來測定電路中電流強度且靈敏度很高的儀表。它有三個參數(shù):滿偏電流Ig、滿偏時電流表兩端的電壓Ug和內(nèi)阻rg。一般靈敏電流表的Ig為幾十微安到幾毫安,rg為幾十到幾百歐姆,Ug=Ig+rg也很小。下面介紹幾種多功能電力儀表測定電流表內(nèi)阻的方法。

  電力儀表電阻計算

  半偏法

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  中學(xué)物理實驗中常測定J0415型電流表的內(nèi)阻。此型號電流表的量程為0-200,內(nèi)阻約為,實驗電路如圖1所示。

  實驗步驟

  按圖1連好電路,S2斷開,S1閉合,調(diào)節(jié)變阻器R,使待測電流表G的指針滿偏。再將S2也閉合,保持變阻器R接在電路中的電阻不變,調(diào)節(jié)電阻箱R”使電流表G的指針半偏。讀出電阻箱的示值R”,則可認為。

  實驗原理與誤差分析

  認為S2閉合后電路中的總電流近似不變,則通過電阻箱的電流近似為。所以電流表內(nèi)阻與電阻箱的示值近似相等。實際上S2閉合后電路中的總電流要變大,所以通過電阻箱的電流要大于,電阻箱的示值要小于電流表的內(nèi)阻值。為了減小這種系統(tǒng)誤差,要保證變阻器接在電路中的阻值,從而使S2閉合前后電路中的總電流基本不變。R越大,系統(tǒng)誤差越小,但所要求的電源電動勢越大。實驗中所用電源電動勢為8-12V,變阻器的最大阻值為左右。

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  電流監(jiān)控法

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  實驗中若不具備上述條件,可在電路中加裝一監(jiān)控電流表G',可用與被測電流表相同型號的電流表。電源可用1.5V干電池,R用阻值為的滑動變阻器,如圖2所示。

  電流監(jiān)控法

  實驗中,先將S2斷開,S1接通,調(diào)節(jié)變阻器R的值,使被測電流表G指針滿偏,記下監(jiān)控表G'的示值。再接通S2,反復(fù)調(diào)節(jié)變阻器R和電阻箱R',使G的指針恰好半偏,而G'的示值不變。這時電阻箱R'的示值即可認為等于G的內(nèi)阻。這樣即可避免前法造成的系統(tǒng)誤差。

  用圖2所示電路測量電流表G的內(nèi)阻,也可不用半偏法。將開關(guān)S1、S2均接通,讀出被測電流表G的示值、監(jiān)控表G'的示值、電阻箱的示值R',則可根據(jù)計算出電流表G的內(nèi)阻。

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  代替法

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  按圖3所示連接電路,G為待測電流表,G'為監(jiān)測表,S1為單刀單擲開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān)。

  先將S2撥至與觸點1接通,閉合S1,調(diào)節(jié)變阻器R,使監(jiān)測表G'指針指某一電流值(指針偏轉(zhuǎn)角度大些為好),記下這一示值。再將單刀雙擲開關(guān)S2撥至與觸點2接通,保持變阻器R的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R',使監(jiān)測表G'恢復(fù)原來的示值,則可認為被測電流表G的內(nèi)阻等于電阻箱的示值。

  用這種方法,要求監(jiān)測表的示值要適當(dāng)大一些,這樣靈敏度較高,測量誤差較小。

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  電壓表法

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  原則上得知電流表兩端的電壓U和通過它的電流I,就可以利用計算出它的內(nèi)阻。但若測量J0415型電流表的內(nèi)阻,滿偏時它的電壓才是0.1V,用J0408型電壓表的3V量程測量,指針才偏轉(zhuǎn)一個分度。這樣因讀數(shù)會引起很大的偶然誤差。所以不宜用一般電壓表直接測量電流表兩端的電壓。

  可用如圖4所示電路,將待測電流表G與電阻箱串聯(lián)后再與電壓表并聯(lián)。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)變阻器與電阻箱,使電流表和電壓表的指針均有較大的偏轉(zhuǎn),讀出電壓表的示數(shù)U、電流表的示值I和電阻箱的示值R”,則據(jù)得出電流表的內(nèi)阻。

  電源要用2節(jié)干電池,電壓表用3V量程,用最大阻值為左右的變阻器。

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  用內(nèi)阻、量程已知的電流表代替電壓表

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  按圖5連接電路,G為待測內(nèi)阻的電流表,G'為內(nèi)阻、量程已知的標(biāo)準電流表,E為1.5V的干電池一節(jié),R為阻值為幾十歐姆的滑動變阻器。

  調(diào)節(jié)變阻器R,使兩電流表的指針均有較大的偏轉(zhuǎn)。讀出電流表G'的示值,設(shè)其內(nèi)阻;讀出被測電流表G的示值,則據(jù)可得出電流表G的內(nèi)阻值。





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