电流表内阻测量方法

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“运用欧姆定律测电表内阻”方法汇总

“运用欧姆定律测电表内阻”方法汇总

“运用欧姆定律测电表内阻”方法汇总测电表的内阻与测纯电阻的阻值原理相同,只是对电表的“身份”我们做了一下转换:认为它是一个‘会说话的电阻’,会说自己的电压值(电压表),电流值(电流表)。

我们须作的工作就是想办法测量另一未知的物理量。

笔者现将其方法汇总分析如下。

1 被测电压表与电流表组合例1 某电压表的内阻在20kΩ~50kΩ之间,现要测量其内阻。

实验室提供如下器材:待测电压表○V (量程 3V )电流表○A1 ( 量程200 μ A)电流表○A2 ( 量程 50mA)电流表○A3( 量程 0.6A)滑动变阻器 R (最大阻值 1 k Ω)电源 E ( 电动势 4V)开关、导线。

⑴所提供的电流表中,应选 _________( 填字母代号 )⑵为减小误差,要求多测几组数据,试画出实验原理图探究把“待测电压表○V ”看作一个电阻,且该电阻可以显示自己的电压,无需另外测量。

根据欧姆定律,我们只需测出其电流即可。

器材也恰恰有电流表,从理论方面讲,问题可完全解决。

电流表选哪个呢?由电压表的规格可算出其满偏电流不会超过150 μA,从精确度和电表的安全角度考虑,应选量程200μA 的○A1 。

滑动变阻器应采用分压式连接。

电路设计如图 1 所示。

2 被测电压表与电压表组合例2 现有如下器材:电压表○V1( 量程 3V ,内阻约几kΩ )电压表○V2 ( 量程 15V ,内阻约几十kΩ )定值电阻R1 ( 3.0k Ω)滑动变阻器 R ( 0 ~1750 Ω)直流电源(电动势约 6V ,内阻不计)开关、导线若干。

要求利用上述器材测量电压表○V1的内阻。

⑴试画出实验原理图⑵用已知量和直接测得的量表示电压表○V1的内阻的表达式 r=_________ 。

式中各直接测得量的意义__________。

探究把“待测电压表○V1”看作一个电阻,其电压无需另外测量。

为了测量电流,我们只能在电压表○V2和定值电阻R1上作文章。

方案1 如图2所示,将电压表○V1、○V2直接串联,利用○V2的电压示数与其内阻的比值求电流,问题是不知道电压表○V2内阻的准确值。

测电源电动势和内阻的六种方法

测电源电动势和内阻的六种方法

测电源电动势和内阻的六种方法实验是物理学习中的重要手段,虽然高考是以笔试的形式出现的,但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。

因此,在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素,不断拓宽探索性实验设置的新路子,努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。

笔者结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。

一、用一只电压表和一只电流表测量例1 测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为V 5.4,r 约为Ω5.1)。

器材:量程为V 3的理想电压表V ,量程为A 5.0的电流表A (具有一定内阻),固定电阻Ω=4R ,滑动变阻器'R ,开关k ,导线若干。

(1)画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。

(2)实验中,当电流表读数为1I 时,电压表读数为1U ;当电流表读数为2I 时,电压表读数为2U ,则可以求出E =___________,r =___________。

(用1I 、2I 、1U 、2U 及R 表示)解析:由闭合电路欧姆定律Ir U E +=可知,只要能测出两组路端电压和电流即可,由r I U E 11+=,r I U E 22+=可得:121221I I I U I U E --= (1) 1221I I U U r --= (2) 我们可以用电压表测电压,电流表测电流,但需注意的是题给电压表的量程只有V 3,而路端电压的最小值约为V V Ir E U 75.3)5.15.05.4(=⨯-=-=,显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。

依题给器材,可以利用固定电阻R 分压(即可以把它和电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“r R +”),这样此电源的“路端电压”的最小值约为V V V r R I E U 375.1)5.55.05.4()(<=⨯-=+-=,就可直接用电压表测“路端电压”了,设计实验电路原理图如图1所示。

电流表内阻的测量实验报告

电流表内阻的测量实验报告

电流表内阻的测量实验报告实验名称:电流表内阻的测量
实验目的:学习测量电流表的内阻,并掌握内阻测量方法。

实验原理:电流表是一种能够测量电流大小的仪器。

当电流通过电流表时,可看到表盘上的电流数值。

但由于电流表内部有一定的内阻,电流通过表内阻时,会有一定的电压降。

因此,观测的电流不是真正的电路中的电流值,需要通过测量电流表内阻进行修正。

实验器材:
1.电源供应器
2.多用电表
3.直流电流表
4.两个万用表笔
实验步骤:
1.将电源供应器接入实验线路,调整电压和电流值。

2.将直流电流表和多用电表接入电路。

3.连接两个万用表笔,将一个放在电流表的正极上,另一个放在电流表的负极上。

4.读取电流表的电压值和电流值。

5.根据欧姆定律,计算电流表的内阻R=i/U。

6.按照实验要求,重复测量多次,取平均值。

实验结果:
实验数据如下:
电源电压:10V
直流电流表示数:0.2A
直流电流表电压值:4mV
电流表内阻:R=i/U=0.2/0.004=50Ω
重复实验N次,计算平均值Ravg=52Ω。

实验分析:
通过实验测量得到的电流表内阻为50Ω,与理论值基本相符。

在实际电路设计中,需要考虑电流表的内阻对电路中电流的影响,尤其是在小电流测量时,内阻的影响更加明显。

实验结论:
本实验通过测量电流表内阻,掌握了内阻测量的方法与技巧。

电流表内阻是影响电流测量精度的重要参数,掌握其测量方法对于设计和调试电路具有重要意义。

电流表内阻测量的几种方法

电流表内阻测量的几种方法

电流表内阻测量的几种方法灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。

它有三个参数:满偏电流、满偏时电流表两端的电压和内阻。

一般灵敏电流表的为几十微安到几毫安,为几十到几百欧姆,也很小。

将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻,根据提供的器材不同,可以设计出不同的测量方案。

练习用多种方法测定电流表的内阻,可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。

本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。

一. 半偏法这种方法教材中已做介绍。

中学物理实验中常测定J0415型电流表的内阻。

此型号电流表的量程为0-200,内阻约为,实验电路如图1所示。

操作要点:按图1连好电路,S2断开,S1闭合,调节变阻器R,使待测电流表G的指针满偏。

再将S2也闭合,保持变阻器R接在电路中的电阻不变,调节电阻箱R’使电流表G的指针半偏。

读出电阻箱的示值R’,则可认为。

实验原理与误差分析:认为S2闭合后电路中的总电流近似不变,则通过电阻箱的电流近似为。

所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。

实际上S2闭合后电路中的总电流要变大,所以通过电阻箱的电流要大于,电阻箱的示值要小于电流表的内阻值。

为了减小这种系统误差,要保证变阻器接在电路中的阻值,从而使S2闭合前后电路中的总电流基本不变。

R越大,系统误差越小,但所要求的电源电动势越大。

实验中所用电源电动势为8-12V,变阻器的最大阻值为左右。

二. 电流监控法实验中若不具备上述条件,可在电路中加装一监控电流表G’,可用与被测电流表相同型号的电流表。

电源可用1.5V干电池,R用阻值为的滑动变阻器,如图2所示。

实验中,先将S2断开,S1接通,调节变阻器R的值,使被测电流表G指针满偏,记下监控表G’的示值。

再接通S2,反复调节变阻器R和电阻箱R’,使G的指针恰好半偏,而G’的示值不变。

这时电阻箱R’的示值即可认为等于G的内阻。

这样即可避免前法造成的系统误差。

用图2所示电路测量电流表G的内阻,也可不用半偏法。

电流表内阻测量的六种方法

电流表内阻测量的六种方法

电流表改装中内阻测量的六种方法比较电表是高考考查的重点,因此把电流表改装为电压表的实验是高三复习的重要内容之一.该实验由三个重要环节:一是测出电流表G的内阻Rg;二是计算出把电流表改装为量程为U的电压表,需串联的电阻R1;三是对改装后的电压表进行校对.本文主要介绍在实验室仪器充足的情况下电流表内阻的测量方法.一.半偏法这是课本上介绍的方法.如图2所示,首先闭合S1,调R1使电流表G满偏,再闭合S2,调R2的阻值使电流表指针偏转到满刻度的一半.在R1>>R2时,可认为Rg=R2.因为电阻R2的并入,电路中总电阻减小,导致电路中总电流增大.因此当流经电流表的电流为Ig/2时,流经R2的电流I2大于Ig/2,由并联电路知识可知R2<Rg,测量值偏小.且闭合S2前后干路中总电流变化越大,误差越大.这样干路中总电流变化越小越好,要满足这一条件,只有R1>>R2,一般要求R1>100R2.又因要使电流表满偏,电源的电动势不能太小,对一定的电流表,在不超量程的条件下,电源电压越高,误差越小.二.满偏法如图2所示,首先闭合S1,调R1使电流表G满偏,再闭合S2,将R1的阻值减半,调R2的阻值使电流表指针仍然满偏,则由于电源内阻很小,一般R1>>r,所以r可以忽略,这时Rg=R2.该法由于忽略电源内阻,使测量值偏大.但一般R1>>r,因此该法误差较小,比较准确.三.电阻替代法如图3,此法多选用一个比电流表G量程大几倍的电流表A.先闭合S和S1,调节R1使电流表A的指针指一定电流I.然后断开 S1,接通S2调R2使电流表A的指针仍然指电流I,则Rg=R2.该法操作方便,不需要任何计算,且精确度较高.但需要两个电表,有条件的学校,让学生选用这一方法较好.四.电流差值法如图4所示,闭合电键S调R1和R2的阻值,使电流表G 和A 的示数分别为I1和I2,由串并联电路的知识可知I1Rg=(I2-I1)R2,整理得Rg= (I2-I1)R2/I1。

测电流表内阻的几种方法

测电流表内阻的几种方法

测电流表内阻的几种方法内蒙古乌兰浩特一中 郭朝辉《把电流表改装为电压表》是高中物理电学实验中较难的一个学生实验。

要把电流表改装为电压表,首先要知道电流表的三个主要参数:电流表指针偏转到最大值时的电流,称为满偏电流I g ,即为允许通过电流表的最大电流,可以从表盘上直接读出;电流表内阻R g ,可以用实验方法测出;满偏时电流表两端的压降称为满偏电压U g ,三者之间的关系是:U g =I g ×R g 。

该实验首先需要测出R g ,方能进行电表的改装。

现就测R g 测量方法给出几种设计方案,以提高学生对电学实验的设计能力。

一、利用伏安法,测量电流表的满偏电压U g ,算出内电阻R g电流表满偏电压U g 按如图1所示电路进行测量,待测电流表G 和毫伏表mv 并联,R 为保护电阻,R 0为滑动变阻器。

测量时,r 先置最大值,闭合开关K 后,调节R 0和r ,使电流表G 的指针达满偏。

此时毫伏表上的读数就是电流表的满偏电压U g ,则电流表的内电阻R g 为:R g =gg I U其中I g 就是电流表的满偏刻度值。

该实验电路图采用分压式电路,如果保护电阻r 的阻值足够大,也可简化为如图210K Ω)。

测量方法同上。

1、电流等效替代法如图3所示电路,G 为待测电流表,G 0为辅助电流表,量程与G 相同或稍大一些,r 为保护电阻,R 0为滑动变阻器,K 1为单刀开关,K 2为单刀双掷开关。

测量时,r 先置最大,闭合开关K 1,K 2扳至1端接通电流表G ,调节R 0与r ,使辅助电流表G 0的指针达到接近满偏量程的某一刻度值(注意I 不能大于电流表G 的量程)。

然后把电阻箱R 的阻值置于最大值,K 2扳至2端接通电阻箱R ,逐渐减小电阻箱的阻值,当调节到辅助电流表G 0的指针仍指到原来的刻度值I 时,电阻箱指示的阻值R 就等于电流表G 的内阻R g ,即R g =R2、 电压等效替代法: 如图4所示电路,mv 为毫伏表作辅助电表用,其量程与待测电流表G 的表头压降相同或稍大些,待测电流表G ,电阻箱R 通过单刀双掷开关K 2分别与毫伏表mv 并联。

半偏法测电表内阻

半偏法测电表内阻

半偏法测电压表和电流表的内阻考点一:电流表的半偏法测量步骤:首先,闭合S1,调节滑动变阻器R使得G带测灵敏电流表示数最大(满偏).;然后,保持S1闭合,滑动变阻器不动,闭合S2,并调节变阻器R',使得待测灵敏电流表示数为最大示数的一半,即满偏时的一半(半偏).;记下此时变阻器R'的电阻大小(可以直接读出),该电阻即为待测灵敏电流表的电阻大小。

误差分析:由于该过程中,R的电阻较大,我们近似的把整个过程中的干路电流当作不变的(在选择仪器的时候要保证其它部分的电阻之和要远大于并联部分,所以干路上的滑动变阻器一般选较大的,对应电源也要选择电动势较大的)。

实际情况中,随着S2的闭合,整个电路中的电流将会变大,当表头半偏时,流过电阻箱的电流大于流过表头的电流,所以电阻箱阻值小于表头内阻。

但我们还是认为干路电流不变,认为流过电阻箱的电流等于流过表头的电流,即电阻箱阻值等于表头内阻。

所以测量结果比真实值偏小。

典例分析:例1.(1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计,改装成量范围是0~4V的直流电压表。

①他按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻r g,其中电阻R0约为1kΩ。

为使r g的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用,电阻器R2应选用(选填器材前的字母)。

A.电源(电动势1.5V)B.电源(电动势6V)C.电阻箱(0~999.9Ω)D.滑动变阻器(0~500Ω)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)F.电位器(0~51kΩ)②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是:,,,,最后记录R1的阻值并整理好器材。

(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)A.闭合S1B.闭合S2C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图1中被测电流计的内阻r g的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

测量电流表内阻的方法

测量电流表内阻的方法

测量电流表内阻的方法
嘿,你知道电流表内阻咋测不?其实超简单!找个已知电阻和电源,把电流表跟已知电阻串联起来,然后根据欧姆定律算呗!先测串联电路的总电流,再根据已知电阻的阻值算出电压,有了电压和电流表的示数,不就能算出电流表内阻啦?这就好比你要知道一个神秘盒子的大小,你找个已知大小的东西跟它放一起,通过一些办法就能猜出神秘盒子的尺寸啦。

测量的时候可得小心哦!千万别接错线,不然那可就乱套啦。

电流这玩意儿可不是闹着玩的,搞不好会出危险呢。

一定要确保电路连接稳定,要是松松垮垮的,那数据肯定不准呀。

就像盖房子,地基不稳可不行。

那这测量电流表内阻有啥用呢?在电子电路设计的时候可管用啦!知道了电流表内阻,就能更准确地计算电路中的电流啦。

想象一下,你要盖一座漂亮的电子城堡,电流表内阻就是那个关键的小零件,没它可不行。

我给你说个实际案例哈。

有一次,我们在做一个电路实验,就需要知道电流表的内阻。

按照这个方法一测,嘿,还真准!让我们的实验顺利进行下去啦。

所以呀,测量电流表内阻的方法简单又实用,只要你小心操作,肯定能得到准确的结果。

赶紧去试试吧!。

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电流表内阻测量的几种方法
灵敏电流表是用来测定电路中电流强度且灵敏度很高的仪表。

它有三个参数:满偏电流&、满偏时电流表两端的电压Ug和内阻°。

一般灵敏电流表的4为几十微安到几毫安,G为几十到几百欧姆,q = 也很小。

将电流表改装为其他电表时要测定它的内阻,根据提供的器材不同,可以设计出不同的测量方案。

练习用多种方法测定电流表的内阻,可以培养学生思维的发散性、创造性、实验设计能力和综合实验技能。

本文拟谈几种测定电流表内阻的方法。

一.半偏法
这种方法教材中已做介绍。

中学物理实验中常测定J0415型电流表的内阻。

此型号电流表的量程为()一20()如,内阻约为500°,实验电路如图1所示。

图1
操作要点:按图1连好电路,3断开,Sj闭合,调节变阻器R,使待测电流表G的指针满偏。

再将鼻也闭合,保持变阻器R接在电路中的电阻不变,调节电阻箱R”使电流表G的指针半偏。

读出电阻箱的示值R” ,则可认为沪R °实验原理与误差分析:认为、闭合后电路中的总电流近似不变,则通过电
阻箱的电流近似为P"。

所以电流表内阻与电阻箱的示值近似相等。

实际上S2闭合后电路中的总电流要变大,所以通过电阻箱的电流要大于豆,电阻箱的示值要小于电流表的内阻值。

为了减小这种系统误差,要保证变阻器接在电路中的阻值^>100^,从而使%闭合前后电路中的总电流基本不变。

R越大,系统误差越小,但所要求的电源电动势越大。

实验中所用电源电动势为8-12V,变阻器的最大阻值为60也左右。

二.电流监控法
实验中若不具备上述条件,可在电路中加装一监控电流表G”,可用与被测电流表相同型号的电流表。

电源可用1•刃干电池,R用阻值为1°也的滑动变阻器,如图2所示。

实验中,先将鼻断开,S,接通,调节变阻器R的值,使被测电流表G指针满偏,记下监控表G”的示值b。

再接通S2,反复调节变阻器R和电阻箱R”,使G的指针恰好半偏,而G”的示值不变。

这时电阻箱R”的示值即可认为等于G的内阻第。

这样即可避免前法造成的系统误差。

用图2所示电路测量电流表G的内阻,也可不用半偏法。

将开关和鼻均
接通,读出被测电流表G的示值爲、监控表G”的示值你、电阻箱的示值R”,
则可根据' 订计算岀电流表G的内阻。

三.代替法
按图3所示连接电路,G为待测电流表,G”为监测表,S|为单刀单掷开关, S2为单刀双掷开关。

先将丄拨至与触点1接通,闭合调节变阻器R,使监测表G”指针指某一电流值(指针偏转角度大些为好),记下这一示值。

再将单刀双掷开关S2拨至与触点2接通,保持变阻器R的滑片位置不变,调节电阻箱R”,使监测表G” 恢复原来的示值,则可认为被测电流表G的内阻等于电阻箱的示值。

用这种方法,要求监测表的示值妾适当大一些,这样灵敏度较高,测量误差较小。

四.电压表法
_u_ 原则上得知电流表两端的电压L-和通过它的电流I,就可以利用。

"了计算出
它的内阻。

但若测量J0415型电流表的内阻,满偏时它的电压才是().1 V,用
J0408 型电压表的3V量裡测量,指针才偏转一个分度。

这样因读数会引起很大的偶然误差。

所以不宜用一般电压表直接测量电流表两端的电压。

可用如图4所示电路,将待测电流表G与电阻箱串联后再与电压表并联。

闭合开关S,调节变阻器与电阻箱,使电流表和电压表的指针均有较大的偏转,
_ U-IR' 读出电压表的示数匚、电流表的示值I和电阻箱的示值R”,则据1得出电流表的内阻。

图4
电源要用2节干电池,电压表用3V量程,用最大阻值为1也左右的变阻器。

五.用内阻、量程已知的电流表代替电压表
按图5连接电路,G为待测内阻的电流表,G”为内阻、量程已知的标准电
流表,E为1.5V的干电池一节,R为阻值为几十欧姆的滑动变阻器。

调节变阻器R,使两电流表的指针均有较大的偏转。

读岀电流表G”的示值厶,设其内阻G';读岀被测电流表G的示值山,则据' 見可得出电流表G的内阻值。

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