电表的改装与校正(设计型)

实验16 电表的改装与校正(设计型)

微安表(表头)只允许通过微安量级的电流,一般只能测量很小的电流和电压。如果要用它来测量较大的电流、电压,就必须进行改装,以扩大其量程。经过改装后的微安表就具有能够测量较大电流、电压和电阻等多种用途了。若在表中配以整流电路,将交流变为直流,则它还可以测量交流电压等有关量。

1.实验目的

(1) 掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。

(2) 学会校正电流表和电压表的方法。

(3) 初步培养学生设计简单实验的能力,并巩固电学基本仪器的使用。

2.原理提要

(1) 改装微安表为较大量程的电流表

设表头内阻为R g ,表头的最大量

程为I g ,现在要测量比I g 大很多的大

电流I ,显然,必须经过改装。在表

头上并联一个小电阻R S 时,可使经过图1 微安表量程扩大 表头的电流限定在I g 的量程以内,其余均从R S

上流过,如图1所示。

原来的量程为I g ,内阻为R g ,改装后的量程为I ,则有:

(I −I g ) R s =I g R g

R s =I g R g

I −I g (1)

可见,将量程为I g 、内阻为R g 的表头改装为较大量程的电流表时,只要并联一个大小为R S 电阻即可实现。

(2) 改装微安表为电压表

微安表量程为I g ,内阻为R g ,显然,若B 用它测量电压,其量程为V g =I g R g ,很小,

若现在要测量大电压V ,则要对表头改装,

如图2所示。 在表头上串联一个大电阻R H ,使表头满

偏时,A、B两点间的电压等于改装后电压表

的量程V ,即 V =I g (R g +R H )

R H =V −R g (2) I g

可见,在表头量程和内阻已知的情况下,根据所要改装的量程需要,按式(2)计算出R H ,将R H 串联于表头即可。

3.实验仪器

微安表、毫安表、伏特表、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源、导线等。

4. 实验内容和要求

(1) 选择所提供的仪器,设计改装电压表、电流表的方案,画出实验电路图。

(2) 写出主要实验步骤和注意事项。

(3) 将内阻为2400Ω、量程为100μA 的微安表分别改装成量程为50 m A 的电流表及量程为7 .5V的电压表。

(4) 视50m A 的毫安表、7.5V 的伏特表为标准表,校正已改装的电流表、电压表,设计表格记录校正数据。以改装表读数为横轴,以δ为纵横(其中δ为标准表读数减改装表读数),分别作出校正曲线。

5.报告要求

(1) 实验名称、目的。

(2) 实验原理,分项列出计算公式,画实验原理图。

(3) 列出仪器清单,包括型号、规格(做完实验后填)。

(4) 写出实验步骤,画实验电路图,绘制数据表格。

(5) 分别在直角坐标纸上作出校正曲线。

(贺泽东)

实验16 电表的改装与校正(设计型)

微安表(表头)只允许通过微安量级的电流,一般只能测量很小的电流和电压。如果要用它来测量较大的电流、电压,就必须进行改装,以扩大其量程。经过改装后的微安表就具有能够测量较大电流、电压和电阻等多种用途了。若在表中配以整流电路,将交流变为直流,则它还可以测量交流电压等有关量。

1.实验目的

(1) 掌握将微安表改装成较大量程电流表和电压表的原理和方法。

(2) 学会校正电流表和电压表的方法。

(3) 初步培养学生设计简单实验的能力,并巩固电学基本仪器的使用。

2.原理提要

(1) 改装微安表为较大量程的电流表

设表头内阻为R g ,表头的最大量

程为I g ,现在要测量比I g 大很多的大

电流I ,显然,必须经过改装。在表

头上并联一个小电阻R S 时,可使经过图1 微安表量程扩大 表头的电流限定在I g 的量程以内,其余均从R S

上流过,如图1所示。

原来的量程为I g ,内阻为R g ,改装后的量程为I ,则有:

(I −I g ) R s =I g R g

R s =I g R g

I −I g (1)

可见,将量程为I g 、内阻为R g 的表头改装为较大量程的电流表时,只要并联一个大小为R S 电阻即可实现。

(2) 改装微安表为电压表

微安表量程为I g ,内阻为R g ,显然,若B 用它测量电压,其量程为V g =I g R g ,很小,

若现在要测量大电压V ,则要对表头改装,

如图2所示。 在表头上串联一个大电阻R H ,使表头满

偏时,A、B两点间的电压等于改装后电压表

的量程V ,即 V =I g (R g +R H )

R H =V −R g (2) I g

可见,在表头量程和内阻已知的情况下,根据所要改装的量程需要,按式(2)计算出R H ,将R H 串联于表头即可。

3.实验仪器

微安表、毫安表、伏特表、电阻箱、滑线变阻器、直流稳压电源、导线等。

4. 实验内容和要求

(1) 选择所提供的仪器,设计改装电压表、电流表的方案,画出实验电路图。

(2) 写出主要实验步骤和注意事项。

(3) 将内阻为2400Ω、量程为100μA 的微安表分别改装成量程为50 m A 的电流表及量程为7 .5V的电压表。

(4) 视50m A 的毫安表、7.5V 的伏特表为标准表,校正已改装的电流表、电压表,设计表格记录校正数据。以改装表读数为横轴,以δ为纵横(其中δ为标准表读数减改装表读数),分别作出校正曲线。

5.报告要求

(1) 实验名称、目的。

(2) 实验原理,分项列出计算公式,画实验原理图。

(3) 列出仪器清单,包括型号、规格(做完实验后填)。

(4) 写出实验步骤,画实验电路图,绘制数据表格。

(5) 分别在直角坐标纸上作出校正曲线。

(贺泽东)


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