多用电表知识点总结

多用电表知识点总结

主要内容：将学习利用串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用分别将表头G改装成电压表和电流表，同时研究有关电阻测量的问题。

一、电流表G (表头) 的构造和工作原理

(利用示教用电流表或多媒体介绍表头G的主要构造和工作原理)

(1)主要构造

表头G是指小量程的电流表，即灵敏电流计。

常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的线圈组成。

(2)工作原理

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，通过线圈的电流越大，指针偏转的角度就越大，且θ∝I。这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小。若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了。

(3)表头G的主要参数

①满偏电流I g

表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安，这个电流值叫表头的满偏电流，用I g表示。

表头指针偏转到最大刻度时的电流，叫满偏电流I g。

说明：如果通过表头的电流超过满偏电流I g，不但指针指不出示数，表头还可能被烧坏。

②表头的内阻R g

表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用R g表示。

表头线圈的电阻，叫做表头的内阻R g。

说明：每个表头都有它的满偏电流I g和内阻R g，R g和I g是表头的两个重要参数。

③满偏电压U g

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，即I∝U。由于θ∝I，I∝U，故U∝θ。如果在刻度盘上标出电压值，由指针所指的位置，就可以读出加在表头两端的电压。

表头通过满偏电流时加在它两端的电压，叫满偏电压，用U g 表示。

满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g 三者之间有什么关系

据部分电路欧姆定律可知：U g ＝I g R g

总结：表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把小量程的表头G 加以改装。

二、电压表和电流表

(1)把表头G 改装成电压表V

①把表头G 改装成电压表V 的方法：给表头G 串联一个适当的分压电阻R 。

②把表头G 改装成电压表V 的原理：串联电阻的分压作用。

(介绍电压表V 的组成及量程)

电压表V 由表头G 和分压电阻R 组成，如图虚线框内所示。

所谓量程U ，意思是当电压表V 两端的电压为U 时，表头G 分

担的电压为满偏电压U g ，通过表头G 的电流为满偏电流I g ，指针

指在最大刻度处，所以表盘最大刻度处的电压值为量程U 。

在表头的刻度盘上标出对应的电压值，就改装成了电压表。

③分压电阻的计算

问题：如图所示，有一个表头G ，其内阻为R g ，满偏电流为I g ，将它改装成量程为U 的电压表，要串联一个多大的电阻R

分析：根据串联电路基本特点可知，当表头G 满偏时，流过分压电阻R 的电流为I g 。 表头满偏时表头两端的电压U g ＝I g R g ，分压电阻R 两端的电压U R ＝U －U g ＝U －I g R g 。

I g ＝U g R g ＝U R R

R ＝U R U g R g U －U g U g R g ＝(U U g

－1)R g ＝(n －1) R g n ＝U U g

为电压量程扩大的倍数。 ④改装后电压表的内阻：R V ＝R g ＋R ＝U I g

⑤改装后的电压表标度：当流过表头的电流为满偏电流I g 时，电压表V 两端的电压达到最大值，即改装后的量程U ，则U ＝I g (R g ＋R)。

因此，只要将原来表头的刻度盘的每一刻度值扩大为原来的（R g ＋R ）倍，就得到改装后的电压表V 的表盘。

(2)把表头G 改装成电流表A

①把表头G 改装成电流表A 的方法：利用并联电阻的分流作用，给表头G 并联一个适当的分流电阻R ，将表头G 改装成一个量程较大的电流表A ，利用改装后的电流表A 就可以测量较大的电流了。

②把表头G 改装成电流表A 的原理

原理：并联电阻的分流作用。

(介绍电流表A 的组成及量程)

电流表A 由表头G 和电阻R 并联组成，如图虚线框内所示。

所谓量程I ，意思是通过电流表A 的电流为I 时，通过表头G

的电流为满偏电流I g ，指针指在最大刻度处，所以改装后电流表A

的表盘最大刻度处标值为I 。

在表头的刻度盘上标出对应的电流值，就改装成了电流表。

③分流电阻的计算

如图所示，有一个表头G ，其内阻为R g ，满偏电流为I g ，将它改装成量程为I 的电流表，设并联的电阻为R ，当表头G 满偏时，加在表头两端的电压为U g ＝I g R g 。根据并联电路的基本特点，加在电阻两端的电压U R ＝U g ＝I g R g 。通过分流电阻R 的电流I R ＝I －I g 。根据并联电路的基本特点和部分欧姆定律有：

U R ＝U g ＝I g R g ＝I R R ＝(I －I g )R

R ＝U R I R ＝I g I R R g ＝I g I －I g R g ＝1I I g

－1R g ＝1n －1R g n ＝I I g

为电流量程扩大的倍数。 ④改装后电流表的内阻：R A ＝I g R g I ＝RR g R ＋R g

⑤改装后的电流表标度：当流过表头G 的电流为满偏电流I g 时，流过电流表A 的电流最大，为改装后电流表的量程I 。

总结：通过上面的学习，主要认识了以下问题：表头G 的三个重要参量：满偏电流I g ，内阻R g 和满偏电压U g 。把表头G 改装成电压表时，需要串联一个适当的电阻R ；把表头G 改装成电流表时，需要并联一个适当的电阻R 。

三 、电阻档（欧姆表）的原理与刻度

原理：闭合电路的欧姆定律。

构造：欧姆表构造如右图所示，G 是内阻为R g 、满偏电流为I g 的电流表，R 是可变电阻，也叫调零电阻，电池的电动势是E 、内阻为r 。

①当红、黑表笔相接触时如图甲，相当于被测电阻R X =0，调节调零的值，使电流表的指针达到满刻度，且R R r E I g g ++=，所以电流表的满刻度处被定为电阻档的0刻度。 ②当红、黑表笔不接触时图乙，相当于被测电阻无穷大，此时电流表的指针指零，所以电流表零刻度的位置是电阻档刻度的“∞”位置。

③当红、黑表笔间接入某一电阻时图丙，通过电流表的电流X g X R R R r E I +++=

，一个R x 对应一个电流值，我们可以在刻度盘上直接标出与I X 值对应的R x 值，就可以从刻度盘上直接读出R x 的值。

④中值电阻：电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的R x 值，叫中值电阻，此时，R x 与电表的内阻R 内=R g +r+R 相等，电表指针刚好指到刻度的中间位置 (满刻度电流的一半) R 中=R 内=R g +r+R

即：多用电表欧姆档中间的示数就是该电表测电阻时的内阻

由于I 与R 的非线性关系，欧姆表的刻度是不均匀的，零刻度在刻度盘最右，越往左边刻度的密度越大，读数时要注意，在中值电阻附近读数比较准确。

难点突破：

欧姆表可以测量任一个电阻的阻值,但在测量时,为减小测量误差往往要选择合适的倍率挡,使得表的指针指向中央附近. 为什么要这样做呢原因就是因为欧姆表的刻度不均匀,使得指针在"0Ω"附近和"∞"附近很难比较正确的读出被测电阻的阻值,而且在中央附近即Rx=R内时,指针偏转角φ与Rx的关系近似成正比,刻度比较均匀,所以测量时一定要选择合适的倍率,尽可能使指针指到中央附近. 因此测量前要先估计待测电阻的阻值,根据电阻值中值来选倍率挡. 若选好倍率并进行测量时,指针偏转较小,说明电阻较大,应调整倍率至较高挡位. 若电阻无法估测,则测量时,选择倍率挡应从高倍率至低倍率直至指针能够指到中央附近后再进行测量. 欧姆表指针应在范围内, 为刻度盘中心阻值(中值电阻)注意：①欧姆表指针偏转角度越大时，说明流过欧姆表的电流越大，也说明待测电阻越小；②欧姆表的刻度是不均匀的；③欧姆表使用的电池久了，它的内阻变得大了，这时欧姆表测出的电阻值误就比较大了，从原理可知，这时的电阻测量值偏大。

多用表的型号很多，但使用方法基本相同，请同学们注意如下几个问题：

（1）表盘面上“+”、“－”插孔，表示直流电流档、直流电压档的正、负接线柱。因此，不管测什么，首先将红表笔插入“+”插孔，将黑表笔插入“－”插孔，那么直流电流档、直流电压档时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出；用电阻档时由原理图可知，红表笔连接的是表内电源的“－”极，黑表笔连接的是表内电源的“+”极，因此，电流是从红表笔流入，从黑表笔流出。

（2）测量前，应把选择开头旋到相应项目的适当量程上，读数时要注意档位与刻度盘对应。直流电流档、直流电压档跟电流表和电压表的使用方法一样，要注意所选的量程应大于电器两端电压的估计值或通过用电器电流的估计值。

（3）欧姆档的使用需要注意如下几点：①选档接着调零；②换档重新调零；③示数要乘倍率；④用毕将选择开头拨离欧姆档，一般旋至交流电压最高档上或“OFF”档上，长期不用时应取出多用表内的电池；⑤被测电阻要跟电源、其他元件串联脱离开来。

用多用电表测电阻时，要用欧姆挡，把选择开关旋到欧姆挡某量程后，除机械调零外，还要把两表笔接触在一起，调整调零旋钮，使指针指到最右端电阻刻度为零处.然后把两表笔接在待测电阻的两端，指针示数乘以倍率即指出该电阻阻值。

例题1. （1）图（甲）为多用电表的示意图，其中S、K、Ｔ为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：

①调节可调节部件__S__，使电表指针停在_电压零刻度或电流零刻度__位置；

②调节可调节部件K，使它在尖端指向___×1____位置；

③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件____K____，使电表指针指向电阻零刻度位置．

（2）在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数

如图（乙）所示，该电阻的阻值为15kΩ．

例题2：用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时，首先把选择开关拨到_______挡，然后把多用电表联在电路中，则电流应从表笔流入，从表笔流出。

答案：直流电流，串，红，黑

例题3：如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300μA，内阻r g=100Ω，调零电阻最大值R=50kΩ，串联的定值电阻R0=50Ω，电池电动势E=。用它测量电阻R x，能准确测量的阻值范围是

A．30～80 kΩ ～8 kΩ C. 300～800 Ω ～80Ω

x g R R E I +=内21Ω=Ω?==-500010

3005.16g I E R 内Ω=-=50002内R I E R g

x 解析：用欧姆当测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。当电流最大

时，由 ，其中内R 为欧姆表的内阻。 得 用它测量电阻R x 时，当指针指在表盘中央时有

得 故能准确测量的阻值范围是5kΩ附近。选项B 正确。

例题4：调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是 （ ）

A ．这个电阻值很小

B ．这个电阻值很大

C ．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡，重新调整欧姆零点后测量。

D ．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡，重新调整欧姆零点后测量。 内

R E I g =