电表、电表的改装、欧姆表使用、半偏法

宁波工程学院实验试做报告课程大学物理实验20 11 ——20 12 学年第一学期班级汽车10教师秦艳芬实验试做报告内容：1. 实验名称2. 实验目的；3. 实验原理:主要原理公式及简要说明、原理图；4．实验内容；5.注意事项；6．实验仪器：主要实验主要仪器的名称、型号及主要技术参数（测量范围和仪器误差）；7．数据记录及处理：①数据记录；②数据处理；8.数据分析；9.误差分析；10.实验中现象的分析和处理；11.结果的分析讨论；12．其他可研究课题。

报告内容电表的改装实验试做报告【实验目的】1． 掌握将表头（扩大量程）改装成电流表、电压表的原理和方法 2． 学会用替代法测定表头的内阻【实验原理】1．表头参数和内阻的测定替代法测量表头的内阻，其测量电路如图9-1所示。

图9-12．将表头改装（扩大量程）为电流表将表头改装成电流表的方法是，在表头两端并联一低电阻R A ，如图9-2所示。

设表头扩大后的量程为I m ，由欧姆定律可得 （I m —I g ）R A =I g R gRg Ig Rg Ig Ig RA *1)(Im/1*Im -=-=Rg n RA *11-=可见，将表头的量程扩大n 倍，只需在表头上并联一个电阻值为 Rg/(n-1)的分流电阻即可，其中n=I m /I g 。

3． 将表头改装为电压表将表头改装成电压表的方法是，可在表头上串联一高阻R V ，如图9-3所示。

设表头改装后的量程为U m ，由欧姆定律可得 U m =I g (R g +R v )Rg IgRgUmRgRg Ig Um Rv -=-==(n-1)*Rg可见，要将电压量程为I g R g 的表头改装成量程为U m 的电压表，只需在表头上串联一个阻值为（n-1）R g 的分压电阻即可，其中IgRgUmn。

图9-2图9-34． 改装表的校正电表在扩大量程或改装后需要进行校正。

校正的目的是：评定该表在扩大量程或改装后是否仍符合原电表的准确等级；绘制校准曲线，以便对改装后的电表示值进行修正。

电表的原理、改装及应用知识要点梳理知识点一——电表的改装▲知识梳理1．电流表（表头）小量程的电流表G是我们常说的“表头”，电流表G的主要参数有三个：①电流表G的电阻，通常叫做电流表的内阻；②指针偏转到最大刻度时的电流，叫做电流表G的满偏电流，也叫电流表G的量程；③电流表G通过满偏电流时加在它两端的电压叫做满偏电压，也叫电压量程。

由欧姆定律可知，电流表G的满偏电流和满偏电压一般都比较小。

2．电压表的改装电流表G的电压量程，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，因为串联电阻有分压作用，因此叫做分压电阻，如图所示。

电压扩大量程的倍数由串联电路的特点得解得即电压扩大量程的倍数为n时，需要串联的分压电阻电压表的总电阻。

3．电流表的改装电流表G的量程为，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，因为并联电阻R可以起到分流作用，因此叫做分流电阻，已知电流表G满偏电流为，扩大量程的电流表满偏电流为I，如图所示。

扩大量程的倍数由并联电路的特点得所以即电流扩大量程的倍数为n时，需并联的分流电压为电流表的总电阻。

说明：①加在电压表两端的电压等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和；通过电流表的电流和流过表头G的电流不一样。

②电压表的量程是指通过表头的电流达到时加在电压表两端的总电压U；电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏时，通过表头和分流电阻的电流之和。

③由串联分压原理可知：串联的分压电阻越大，电压表的量程越大，由并联分流原理可知，并联的分流电阻越小，电流表的量程越大。

④实际的电压表内阻不是“”，电流表内阻不是零，它们接入电路进行测量时必对原来的电路有影响。

这是今后我们要注意的，有时不考虑电表内阻对电路的影响，这是为了研究的方便，认为电压表的内阻是无限大，电流表的内阻为零，这时它们叫做理想电表，是理想化模型。

4．电表的校对按如图所示的电路对改装成的电表进行校对。

校对时注意搞清楚改装后电表刻度盘每一小格表示多大的数值。

半偏法测电流表 内阻实验
在电流表的改装中，需要知道它的三个参 数：满偏电流Ig、满偏电压Ug、电流表的内阻Rg. 其中Ig可以从刻度盘上读出，如果知道了 表头的内阻时Rg时，Ug也可以由Ug=IgRg算出。 而Rg则要由实验的办法测量。
1、实验用电路图及原理
G
Ig Rg
R
S2
R'
S1
G是待测电流表，可看成是一个小阻值电 阻Rg，其读数是通过这个电阻的电流。 R是滑动变阻器。 R'是电阻箱，R的阻值远大于R’。
2、步骤原理：
1、先闭合S1，调节滑动 变阻器，使电流表的指 针满偏，这时通过电流 表的电流即为2、保持R阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱R′的阻值，使电流 表的指针偏转到正好是满刻度的一半时，认为电阻箱R′的读 数就是电流表的内阻Rg。即 R′ =Rg
原理：由于Rg的阻值非常小，而R的阻值又非常大，从而闭合
S2前后，可以认为R一定时，通过滑动变阻器的电流不变。
3、注意事项
要求R比R′要大得多且 闭合S2后R阻值保持不变
G
R S2
R'
S1
4、误差分析
由于闭合S2前，通过R的电流等于Ig，而闭合后全电路 的总电阻减小，所以通过R的实际电流大于Ig。 设闭合S2后通过R'的电流为I ' 。 由欧姆定律 所以测量值R'偏小。
半偏法的推广
1、半偏法测电压表内阻 步骤：
V ①闭合开关S前，电阻 箱R的阻值调零，滑动触 P 头P至最左端。 R′ ②闭合S，滑动触片P S 向右调至适当位置时使 电压表示数为满偏电压V0，保持滑动变阻器滑动触片P位置 不变，调节电阻箱阻值为R时，电压表示数为半偏电压值。
R

实验七电表的改装与校准目的1、了解电表改装的基本原理和方法并学会校准电表的刻度；2、了解电表内阻对测量的影响,掌握电表级别的定义；3、掌握毫安计、伏特计和欧姆计的改装、校准和使用；仪器和器材TDKG-2型电表改装与校准实验仪[主要仪器介绍]1、TDKG-2实验仪我们这里主要介绍该实验仪各旋钮的作用，以及使用方法。

它的面板如图7-1所示。

①②⑧⑦③⑥⑤④图7-1TKDG-2型电表改装与校准实验面板图①数字标准电压表②被改装电流计③可调直流稳压电源（0-2V）④输出电压调节旋钮⑤可调电阻箱（0—999.9Ω/w）⑥可调电阻及旋钮⑦固定电阻⑧数字校准电流表实验原理电表在电测量中得到广泛的应用，因此如何了解电表和使用电表就显得十分重要。

磁电式电流计的表头的满度电流很小，一般只适用于测量毫安级以下的电流，用来测量电压，也只能在零点几伏以下。

电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程，用I g表示，电流计的线圈有一定内阻，用R g表示，I g与R g是两个表示电流计特性的重要参数。

若要测量较大的电流、电压、就需要扩大量程和改装电表做到多量程、多用途以适应需要。

1、电压表的改装电流计改装成大量程的电压表，只要在表头上串联一分压电阻即可，如图7-2所示。

图7-2电压表改装图设扩展的电压量程为U ，则R u 的阻值应为：()g g u U I R R =+u g gUR R I =-（7-1）式中U/I g 表示扩程后的电压表的内阻。

1/I g 则表示每伏电压量程应具有的内阻，称为“每伏欧姆数”，单位“Ω/V）”，常标在电压表的表盘上。

这是电压表的一个重要参数，知道这个参数，就可以计算各量程的内阻。

易知，I g 越小，扩程后的电压表每伏欧姆数就越大，用来测电压时，对待测电阻的分流影响就越小。

制作多量程的电压表,可串接不同的降压电阻,联接的方式有两种，如图7-3(a)(b)所示。

扩程后的电压表需要用标准表进行校准。

所谓标准表是比扩程表准确度高的电表。