Question

【題目】現(xiàn)有一塊59C2型的小量程電流表G（表頭），滿偏電流為50μA，內(nèi)阻約為800～850Ω，把它改裝成1mA、10mA的兩量程電流表，可供選擇的器材有：

滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值20Ω；滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值100kΩ；

電阻箱R′，最大阻值9999Ω；定值電阻R0，阻值1kΩ；

電池E1，電動(dòng)勢(shì)1.5V；電池E2，電動(dòng)勢(shì)3V；電池E3，電動(dòng)勢(shì)4.5V；（所有電池內(nèi)阻不計(jì)），標(biāo)準(zhǔn)電流表A，滿偏電流1.5mA；單刀單擲開關(guān)S1和S2；單刀雙擲開關(guān)S3；電阻絲及導(dǎo)線若干．

（1）采用如圖（甲）所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，為提高測(cè)量精確度，選用的滑動(dòng)變阻器為__________________，選用的電池為_______________．

甲 乙 丙

（2）將G改裝成兩量程電流表，現(xiàn)有兩種備選電路，如圖（乙）、（丙）所示．圖_________為合理電路，另一電路不合理的理由是______________________．

（3）將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì)（僅核對(duì)1mA量程），畫出所用電路圖，圖中待核對(duì)的電流表符號(hào)用 A′來表示___________．

Answer 1

【答案】（1）R2． E3 （2）圖（乙） 因?yàn)閳D（丙）電路在通電狀態(tài)下，更換量程時(shí)會(huì)造成兩個(gè)分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致通過表頭的電流超過其滿偏電流而損壞． （3）如圖：

【解析】

（1）首先我們要知道半偏法測(cè)量電流表內(nèi)阻的方法以及測(cè)量原理：如圖，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，S1打開時(shí)，設(shè)電流表滿偏電流 ，實(shí)驗(yàn)要求R＞＞Rg，R＞＞r，這樣才有 ，當(dāng)S1閉合時(shí)，R′和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg＜＜R，這樣才有S1閉合后，電路中總電流幾乎不變，仍然近似等于，調(diào)節(jié)R′使電流表半偏為，所以流過R′的電流也為，所以R′=Rg．從上述原理可知，S1打開與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R＞＞Rg．故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足①電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大，②R盡可能大．所以滑動(dòng)變阻器選量程較大的R2，電池選用電動(dòng)勢(shì)較大的E3．

（2）圖（乙）所示的電路較合理，因?yàn)閳D（丙）電路在通電狀態(tài)下，更換量程時(shí)會(huì)造成兩個(gè)分流電阻都未并聯(lián)在表頭兩端，以致通過表頭的電流超過其滿偏電流而損壞．

（3）核對(duì)電路如圖所示．為使改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)表在0～1mA之間逐格核對(duì)，應(yīng)選用分壓電路．由于A和A′滿偏電流和滿偏電壓都很小，為使滑動(dòng)變阻器便于調(diào)節(jié)，即有較大的調(diào)節(jié)范圍，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R1，電池應(yīng)選用E1，且在電流表所在的支路上串聯(lián)定值電阻R0，起保護(hù)作用．