磁电式表头内阻测量方法大全
一种简单有效的测定表头内阻方法
一种简单有效的测定表头内阻方法（2镇江新区城乡建设局，江苏镇江 212013）摘要：电表改装实验是大学物理实验中一个重要的基础实验，表头内阻的测量是重要一环，教材中一般采用半偏法进行测量，需要多次测量，花费时间较长。
本论文介绍了一种快速、有效、准确度高的测量内阻方法，实验教学证明此种方法简单有效，学生易于掌握。
关键词：电表改装；表头内阻；半偏法；替换法1、引言电表的改装与校准实验是大学物理电学实验中一个基础性实验，本实验是把一个只允许通过很小电流的电流计表头，通过串联或者并联一个电阻，从而将其改装成大量程的电压表或电流表。
此实验虽然原理简单，但由于其不但可以强化学生分析、解决问题的能力，而且可以培养学生的创新能力。
因此，此实验是全国高校各类理工科及医学专业学生必不可少的一个实验项目。
在此实验中，表头内阻的测量是重要一环，一般教材都是采用的传统的半偏法[1-4]来测定表头的内阻，此种方法虽然原理简单，但由于受两个滑线变阻器及电阻箱阻值三个仪器的影响，实际操作起来不容易。
本轮文采用替换法可以快速、有效、准确度高的测量表头内阻。
2、表头改装成电流表或者电压表电表改装实验中，一般将表头改装为大量程电流表和大量程电压表两种。
[1]2.1将表头改装为大量程电流表为了扩大内阻为R g，量程为I g的表头G的量程，在表头G两侧并联一个分流电阻R s，从而使超过表头量程的电流从R s流过，表头G和分流电阻R s组成的整体就是改装后的大量程电流表，实验中选用不同阻值的R s便得到不同量程的改装电流表。
实验电路图如图 1 所示。
图1 改装大量程电流表实验图1中，当表头指针满偏时，通过整个改装电流表的电流即为改装电流表的总量程I，通过表头G的电流为I g，通过分流电阻R s的电流为I-I g，则有（1）在R g和I g已知的情况下，通过公式（1）计算就可以算出分流电阻R s。
将R s 与表头G并联，则表头G和R s并联的整体即为改装成量程为的电流表。
磁电式万用表和数字式万用表使用方法图解
磁电式万用表和数字式万用表使用方法图解磁电式万用表和数字式万用表使用方法图解万用表可测量多种电量，虽然准确度不高，但是使用简单，携带方便，特别适用于检查线路和修理电器设备。
万用表有磁电式和数字式两种。
1、磁电式万用表磁电式万用表有磁电式微安表、若干分流器和倍压器、半导体二极管及转换开关等组成，可以用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。
图1所示是常用的MF-30型万用表的面板图。
现将各项测量电路分述如下：(1) 直流电流的测量测量直流电流的原理电路图如图2所示。
被测电流从“+”，“-”两端进出。
R A1~R A5是分流器的电阻，它们和微安表连成一个闭合电路。
改变转换开关的位置，就改变了分流器的电阻，从而也就改变了电流的量程。
例如，放在50mA挡时，分流器电阻为R A1+R A2，其余则与微安表串联。
量程愈大，分流器电阻愈小。
图中的R为直流调整电位器。
(2) 直流电压的测量测量直流电压的原理电路如图3所示。
被测电压加在“+”，“-”两端。
R V1，R V2，…是倍压器电阻。
量程愈大，倍压器电阻也愈大。
图2 测量直流电流的原理电路图3 测量直流电压的原理电路电压表内阻愈高，从被测电路取用的电流愈小，被侧电路受到的影响也就愈小，我们用仪表的灵敏度，也就是用仪表的总内阻除以电压表量程来表明这一特征。
MF-30型万用表在直流电压25V档上仪表的总内阻为500KΩ，则这挡的灵敏度为。
(3) 交流电压的测量测量交流电压的原理电路如图8.11所示。
磁电式仪表只能测量直流，如果要测量交流，则必须附有整流元件，即图中的半导体二极管D1和D2.。
二极管值允许一个方向的电流通过，反方向的电流不能通过。
被测交流电压也是加在“+”，“-”两端。
在半正周时，设电流从“+”端流进，经二极管D1，部分电流经微安表流出。
在负半周时，电流直接经D2从“+”端流出。
可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的平均值。
为此，表中有一交流调整电位器(图中的600Ω电阻)，用来改变表盘刻度；于是，指示读数便被折换成正弦电压的有效值。
磁电式电表内阻测定实验步骤及教案
磁电式电表内阻测定实验步骤及教案。
一、实验器材1、实验仪器：磁电式电表一只，电池，经过标定的电阻箱，万用表，直流电源。
2、实验元器件：电阻器，导线，开关。
二、实验步骤1、把磁电式电表安装在实验板上。
2、用万用表进行校准，即测定磁电式电表的指针在无电流和无磁场时的零点。
3、接好电路，使磁电式电表与电路成为串联电路。
4、使用经过标定的电阻箱接入电路中，设置合适的电阻值，使电路中电流的大小适宜。
5、用万用表测量串联电路的总电阻值，并记录。
6、打开开关使电流通过电路，观察磁电式电表的显示值，并记录下来。
7、再次测量电路的总电阻，并记录。
8、使用公式计算出电路中的内阻。
9、重复实验，使用不同的电阻值，记录下实验结果，并进行分析。
三、教案实验目的：了解磁电式电表的基本原理，熟悉磁电式电表的使用方法，学习如何使用磁电式电表来测量电路中的内阻。
实验器材：磁电式电表一只，电池，经过标定的电阻箱，万用表，直流电源。
实验元器件：电阻器，导线，开关。
实验原理：磁电式电表是一种接近永久磁场的磁场发生器，当通电的电流通过磁电式电表时，会在其内部产生磁场，使表针发生偏转，从而实现电流或电压的测量。
实验步骤：1、把磁电式电表安装在实验板上。
2、用万用表进行校准，即测定磁电式电表的指针在无电流和无磁场时的零点。
3、接好电路，使磁电式电表与电路成为串联电路。
4、使用经过标定的电阻箱接入电路中，设置合适的电阻值，使电路中电流的大小适宜。
5、用万用表测量串联电路的总电阻值，并记录。
6、打开开关使电流通过电路，观察磁电式电表的显示值，并记录下来。
7、再次测量电路的总电阻，并记录。
8、使用公式计算出电路中的内阻。
9、重复实验，使用不同的电阻值，记录下实验结果，并进行分析。
实验注意事项：1、操作时应注意手柄的转动方向，顺时针转动表针为正，逆时针为负。
2、在测量时需避免磁场干扰，尽可能使用磁屏隔离。
3、操作时需注意电压和电流的大小，避免超过磁电式电表的量程。
电池内阻测试方法
电池内阻测试方法电池内阻是指在电池工作时，电流通过电池内部时所产生的电压降。
电池内阻的大小直接影响着电池的性能和寿命，因此对电池内阻的测试显得尤为重要。
本文将介绍几种常用的电池内阻测试方法，希望可以帮助大家更好地了解和测试电池内阻。
一、恒流放电法。
恒流放电法是一种常用的电池内阻测试方法。
具体步骤如下，首先，将电池充满电；然后，通过外接电路以一定电流放电电池；最后，测量放电过程中电池两端的电压变化。
根据欧姆定律，电池内阻可以通过放电电流和电压变化的关系计算得出。
二、交流内阻测试法。
交流内阻测试法是一种利用交流电进行测试的方法。
通过外接交流电源，测量电池两端的电压和电流，并根据电压和电流的相位差计算电池的内阻。
这种方法适用于各种类型的电池，测试结果准确可靠。
三、脉冲测试法。
脉冲测试法是利用脉冲信号测试电池内阻的一种方法。
通过在电池上加上一个短暂的脉冲电流，然后测量脉冲电流与电压的关系，从而计算出电池的内阻。
这种方法测试速度快，适用于大容量电池的内阻测试。
四、充放电测试法。
充放电测试法是一种通过充电和放电过程中电压和电流的变化来计算电池内阻的方法。
通过测量充电和放电过程中电压和电流的关系，可以得出电池的内阻。
这种方法适用于各种类型的电池，测试结果准确可靠。
总结：通过以上介绍，我们可以看到，电池内阻测试有多种方法，每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际测试中，我们可以根据电池类型、测试要求和设备条件选择合适的测试方法。
同时，在进行测试时，需注意测试环境和条件的控制，以确保测试结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的电池内阻测试方法对大家有所帮助，让我们更好地了解和测试电池内阻，提高电池的使用性能和寿命。
电表内阻的测量课件
欢迎来到本节课程，我们将学习有关电表内阻的测量的知识。掌握电表内阻 的测量方法对于了解电表的精度和稳定性非常重要。
什么是电表内阻？
电表内阻是指电表内部元件（如电磁铁等）所产生的电压降。它会影响电表 的精度和稳定性。我们将学习如何测量电表的内阻。
测量电表内阻的方法
1 外接法
2 内接法
在进行测量时，需要确保电路的稳定性，避免影 响测量结果。同时要确保电表的正确连接方式。
总结
电表内阻的重要性
电表内阻是影响电表精度和稳定性的重要量电表内阻。
正确选择电阻值与连接方式
进行测量时应注意选择合适的电阻值和正确的连接方式。
根据欧姆定律，将电表连接到已知电阻上，测量 电路中的电流和电压变化，计算得出电表的内阻。
将电表作为电路中的元件，测量电路中的总电流 和电压变化，通过计算电路中的其他元件的阻值， 从而得出电表的内阻。
测量电表内阻的注意事项
1 选择合适的电阻值
2 注意电路的稳定性
为了测量电表的内阻，应选择合适的电阻值，确 保不超出电表的额定电压和电流。
用中值法或替代法测表头内阻
电流表的改装
在表头两端并联上一个阻值适 当的电阻R，可使表头不能承 受的那部分电流从R上分流通 过，就是改装后的电流表。 电压表的改装 与表头串联一个适当的电阻R， 可使表头不能承受的那部分电 压降落在R上，就是改装后的 电压表。
但改装电表需要先知道表头内 阻——测表头内阻
测量内阻常用方法有：
2．替代法
永久磁铁的两个极上连着带圆孔的极掌，极掌之间装有圆 柱形软铁制的铁芯，它的作用是使极掌和铁芯之间的空隙磁场 很强，磁力线以圆柱的轴线为中心呈均匀辐射状。在圆柱形铁 芯和极掌间空隙处放有长方形线圈，两端固定了转轴和指针， 当线圈中有电流通 标度盘 过时，它将因为受 游丝 零点调整螺丝 电磁力矩而偏转， 8 10 6 同时固定在转轴上 4 的游丝产生反方向 2 的扭力矩。当两者 0 达到平衡时，线圈 停在某一位置，偏 转角的大小与通入 指针 线圈的电流成正比， 极掌 永久磁铁 电流方向不同，线 线圈 圈的偏转方向也不 同。
接线
电源选 “2V”— —不按下
电 源
表头
调节使读 数最小
R2
选200μA
调电源和RW使表头满偏，记下 标准表此时的读数Ig。
改变接线： R2替代表头 调R2 使标准表的读 数与刚才的相同，记 下R2的电阻值，即为 表头的内阻Rg。
次数 1 2
Ig(μA) Rg(Ω）
× ×
R2选1000欧， 为保护电表
此步Rw和电 源E不能动
表头
3
平均
Rg Rg Δ Rg
R1 R2 R3
3
ER
R g Rg
100%
R g
1．中值法也称半电流法：
如图，先将开关S断开，
调节E和RW，使表头满偏，
磁电式电表内阻测定的研究教案
磁电式电表内阻测定的研究中学生电学实验所用的电压表、电流表和欧姆表都是磁电式仪表，磁电式电表在工农业生产和现代科技有广泛的应用，而磁电式电表内阻的测定，在近年高考中也是出现频率最高的知识点之一，笔者对中学生用的磁电式电表进行了比较详细的研究，现将有关研究作一介绍，供同行们参考。
1. 磁电式电表的原理常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头，也叫灵敏电流计)改装而成的，常用表头主要由永久磁铁和放入永久磁场中的可转动的线圈组成，当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度也越大，由指针在标有电流值的刻度上所指的位置就可以读出电流表的电流值。
由欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，如果在刻度盘上标出电压值，由指针的位置就可以读出加在表头两端的电压值。
为了能使电流表G 在较小电流下就能有比较明显的偏转，就要求线圈的匝数要多，而质量要小(容易转动)，表头的线圈只能用线径较小的铜线绕制，所以电流表G 的满偏电压和电流一般都比较小，电流表G 一般不能测定实际的电压和电流。
电流表G 串联一只大阻值的电阻改装成电压表。
如果表头满偏电流是I g =100μA ，内阻R g =1000Ω,要求改装成量程是3V 的电压表。
分析：由于表头满偏电压U g =I g R g =0.1V,要求串联一个电阻R 进行分压3-0.1=2.9V ，由欧姆定律可以求出分压电阻：Ω=Ω⨯==K K R U U R g g R 2910001.09.2，原理如图1所示。
电流表G 并联一只小阻值的电阻改装成电流表。
仍取上述表头，要求改装成量程是3A 的电流表，分析：要求并联一个电阻R 来进行分流3-0.0001=2.9999A ，由欧姆定律可以求出分流电阻：Ω=⨯==03334.010009999.20001.0g R gR I I R ，原理如图2所示。
通过上述分析可知，电压表可等效成一个能显示自身电压的一个大阻值的定值电阻，电流表可等效成一个能显示自身电流的一个小阻值的定值电阻。
电表内阻的测量方法
电表内阻的测量方法作者：郭艳丽来源：《中学生数理化·教与学》2010年第12期电表内阻的测量包括电流表内阻的测量和电压表内阻的测量.高中物理课本中只介绍了测量表头G内阻的方法——半偏法.那么,电压表内阻也可以用半偏法测量吗?除了半偏法还有其他测电表内阻的方法吗?答案是肯定的.以下是作者在教学工作中的一些总结,与广大师生共享.一、半偏法(测电压表内阻)如图1,闭合S,S′,调节使电压表偏到满刻度;断开S′,保持不变,调节R,使电压表半偏.则二、全偏法如图2,(1)闭合S,断开S′,调节R,使电流表偏到满刻度;(2)闭合S′,调节R到(1)中R读数的一半,调节使电流表再次达到满偏.则在电源内阻可忽略的情况下三、任意偏角法现要测满偏电流、内阻未知的电流表,利用如图3的电路(图中电源的电动势先闭合S,调节使电流表指针偏转到满刻度;再闭合S′,保持不变,调节使电流表指针偏转到满刻度的2/3,读出此时的阻值为则电流表内阻的测量值同理:图1中电压表内阻的测量也可用任意偏角法.四、伏安法要测量量程内阻约为的电压表的内阻,提供的实验器材有:电流表量程内阻约为直流电源E(电动势约为内阻不计);固定电阻如图4,电路接通后,若电压表读数为U,电流表读数为I,则-U).这种方法和伏安法测电阻相似.同理,电流表内阻也可用伏安法测量思考以下问题:例1 有一电压表其量程为内阻约为要准确测量其内阻,提供的器材有:电源E:电动势约为内阻可忽略;电流表量程内阻电压表量程内阻定值电阻阻值定值电阻阻值滑动变阻器R:最大阻值额定电流开关S;导线若干;很多学生在做这道题时用了伏安法,作出图5所示电路图.但简单分析会发现该电路图中,干路电流超过了滑动变阻器R的额定电流.经过分析实验器材,我们可以用下面的电路.五、比值法例1中的电路图应修正如图6.由于电压表的内阻已知,流过两表的电流相等,所以两表电阻之比就等于两表读数之比.同理,电流表内阻的测量也可用比值法.如下例题.例2 从下列器材中,设计一电路来测量电流表的内阻要求方法简捷,尽可能提高精确度,并能测多组数据.电流表的量程内阻待测(约为电流表的量程为内阻电压表的量程为内阻电阻的阻值约作保护电阻用;滑动变阻器总阻值约电动势E约为内阻很小;电键及导线若干.分析:由于电压表量程较大,接在电路中时偏角太小,不适合用伏安法.可用图7所示电路图,两电流表两端电压相等,则电阻之比等于电表读数的反比.。
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定量分析： 最大百分误差
Ｒ
） １ 『 ｌ ＼ ： ～ Ｒ ｏ ＋ ｒ（
．
４Ｒ
为Ｒ 的全值 电阻 ） 。若要求６ ≤１ ％， ＮＲ ≥２ ５ （ Ｒ ， ＋ ｒ ） ， 近 似地有Ｒ ＜ － ＲＪ ２ ５ ， 对 于 述 表头 而言 ， 其 伞值 电 阻为２ ｔ ） ～ １ ２ ０ ２； １ 若要 求６ ≤５ ％， 则可取Ｒ ≤ Ｊ ５ ， 相应 地Ｒ｜ 取 值范围是５ １ ２ ～ ６ ０ ０ ２。 １
Ｒ ｏ ） 不变 ， 闭合Ｋ ， ， 凋 节 Ｒ， 使
２
电流表Ａ 指针半满偏 ， 则 电 流表 内 阻 １ ＝ 电 阻 箱 ， 读 数尺。 误差 特 点 ： 定性 分析 ： 闭合 后 ， 回路总 电阻减小 ， 流 过 电 源 的 电流 增 大 即， ｎ ＞ 厶 （ Ａ 表 满 度 电 流值 ） ， Ａ表 半 满 偏 时流过Ｒ ： 的 电 流 ＞ ／ ２ ， 所以， Ｒ ： 的读 数 Ｒ ＜ 待 测 电 流 表Ａ内阻 的 真 实 值 ， 即测 量 值 偏 小 。 定 量 分 析 ：百 分 误 差 的绝 对 值６ 一
备考方略
＠
磁电 式 表头 内阻 测 量 方 ， 去 大 全
■ 董 胜 胜
磁 电式 电表亦即表头是 Ｈ前仍被广泛使用的指 针 式 电流 表 、 电压 表 、 欧姆表 、 多 用 电表 的核 心 部 件 ， 它具有灵敏度高 （ 满偏转电流常在几十微安到几毫 安） 、 准确度高 （ 实验 室常用 ２ ． ５ 级） 、 刻度 均匀 、 功 耗 小、 阻尼 良好 、 加装整流元件后 可测 交流等优点 。其 缺 点 是 满 偏转 电 流小 、 满偏转电压低 ， 不能直接测量 较 大 的 电 流 和较 高 的 电压 。 为满足实际测量的需要 ， 就 必 须扩 大 电 流 、 电 压 的 量 程 。要 扩 大 量程 ， 就 要 测 定 表 头 的 内 电 阻 。可 用 的 电路 、 方 法很 多 ， 不 外 平 常 规用 法 和非 常 规 即特 殊 用 法 两 类 ， 现 归 纳如 下 ：
（ 作者单位 ： 陕西 省 三 原 县 东郊 高级 中 学 ）
一 一
图 ４
图５
பைடு நூலகம்
（ 二） 电压表 比较法 ： 测量 原理如 网５ 所示 ， Ｒ ， 采 用分压式接法 ， 电压表ｖ 的内阻Ｒ． 待测 ， 电压表Ｖ ＾ 的 内 ， 已知 ， 且 两 电压 表 的 满 偏 电流 相 差 不 大 。 闭 合 Ｋ， 调 节 的动触头 ， 使 两表指针有 尽可能大 的偏转
方法 、 原理 ：
、
替 代 法
１ ． 闭 合 、 ， 调 节 ． 使待测 电表 指针满偏 ； ２ ． 断 开 ， 调 节 尺， （ 保 持Ｒ 不变 ） ， 使 电表 指针 半满 偏 ， 则 待 测 电 表 的 内 阻Ｒ ＝ 电 阻 箱Ｒ 读数 。 误差特点 ：
三、 比 较 法
（ 一） 电 流 表 比较 法 ： 测量原理 如图４ 所示 ， 滑 动 变阻器 ， 采 用限流式接法 ， 安培 表Ａ 的 内阻待洲 ， Ａ ， 的内阻已知 ， 且 两 安 培 表 的 满 偏 电压 相 差 不大 。 闭 合 Ｋ， 调 节Ｒ ， 的动触 头 ， 使 两表指针有 尽可能大 的偏转 角， 读 取其示数， ｌ 、 ， ２ ， 则据， ， Ｒ ＝ ＾ Ｒ ， ， 可得Ｒ 。２ ０ ０ ０ 年 高考 物理第 ｌ ６ 题（ ８ 分） 即用该法。
ｒ
： ，
Ｒｏ ＋ｒ ＋ｌ
角， 读取其示数 ． 、 ， 则据 ＝ ， 可求得尺 ． 。
１ ２
式 中 满 偏 电 压 ＝ 懈 。 １ ９ ８ ４ 年高考物理第 ＝ ｉ 大题 （ １ ４ 分） 即用此法测定
注： 用比较法测定表头如 表 、 ｍＶ 表 的内阻时 ， 流过待测表头 的电流 、 电压应能直接读 。
一
电 流 表Ａ的 内 阻 ， 考 查 的项 目有 器 材 的 选 用 、 实 验 步 骤排序 、 测 量 原 理 的理 解 以及 改 装 、 校 对 电压 表 的原 理 和 方 法 。 据 题 目中 的 相关 数 据 可 得６ ： １ ％。 （ 二） 电压 表 半 偏 法 ： 电 原 理 冈如 图 ３ 所爪 ， 测 量
图３
定性分析 ： 接 入 后 ， 回路 总 电 阻Ｒ∞ 增大 ， 总 电
流减小 ， 路 端电压升高 且 减小 ， ， ， 增大， 导致 电表
ｖ 半满偏 时 ， 电阻 箱 两 端 电 压 ＞ １ ２ （ Ｕ 为 满 偏 电 压） ， 故有Ｒ＞ Ｒ ， 即测量值偏 大。