电表的改装与校准(一)——多法测量电表的内阻、将表头改装为安培表.doc

电表的改装与校准（一） ———— 多法测量电表的内阻、将表头改装为安培表 【实验目的】 1、了解磁电式电表的基本结构； 2、掌握测定电流表表头的内阻的方法； 3、学习将毫安表改装成较大量程的电流表、电压表以及欧姆表的原理及方法。 【实验器材】 DG-II型电表改装与校准实验仪 【实验原理】 电流计（表头）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或电压，就必须进行改装，扩大其量程。 电表的改装要依据电表自身的参数：（电表电流的量程）和（电表的内阻），并应用欧姆定律设计而成。一块电表的量程，从表盘上就能明显得到，而表头的内阻有时往往必须进行实际测量。 一、表头内阻的测量 表头线圈的电阻称为表头内阻。下面一系列图中各元件分别为：为待测内阻的电表；为表头量程；为标准电流表；为标准电压表；为标准电阻箱；为变阻器；为标准电阻；为标准电阻； （1）替代法 测量电路如图1所示。将置于2处，调节使标准电流表在一较大示值处（同时注意表的指示不要超过量程）；将置于1处，保持不变，调节使表指在原来位置上，则有。 （2）电桥法 测量线路如图2所示。取，为电阻箱。调节变阻器，使电表中有电流通过；然后调节，使无论闭合还是接通，中电流都不发生变化，这时 则有： （3）标准表法 测量线路如图3所示。调节和值，合上，使中电流为标准电流表的一半，则有。 （4）半偏法 测量线路图如图4所示。断开，调节，使中通过满刻度电流， 有： （1） 闭合，保持不变，调节，使中电流为，则： （2） 由上述（1）（2）两式，忽略解得： 二、电表的改装 （1）将表头改装为安培表 用于改装的微安表或毫安表称为“表头”。使表针偏转到满刻度所需要的电流称为量程。表头的满度电流很小，只适用于测量微安级或毫安级的电流，若要测量较大的电流，就需要扩大电表的电流量程。方法是：在表头两端并联电阻，使超过表头能承受的那部分电流从流过，而表头的电流仍在原来许可的范围之内。由表头和组成的整体就是安培表，称为分流电阻。选用不同大小的，可以得到不同量程的安培表。 如图5所示，当表头满度时，通过安培计的总电流为，通过表头的电流为，由欧姆定律有： 得： 式中表示改装后电流表扩大量程的倍数，用表示。可见，将表头的量程扩大倍，只要在该表头上并联一个阻值为的分流电阻即可。 表头的规格、事先测出，根据需要的安培计量程，有上述式子就可以算出应该并联的电阻值。通常，由于安培计的量程远大于表头的量程，并联电阻应该远小于表头内阻。 【实验步骤】 1、测量表头的内阻 按图连接电路，用上述几种方法分别测表头的内阻。 2、将量程为的表头扩程为的电流表 （1）计算分流电阻的阻值，用电阻箱作； （2）将量程为的表头扩程为的电流表。 【数据记录与处理】 1、记录4种方法测得的表头内阻值 替代法 电桥法 标准表法 半偏法 平均值 2、电流表的改装和校准 内阻 满度电流 扩程后的量程 扩程电阻 计算值 实际值 【注意事项】 1、实验时，逐渐增大电源的电压，时刻注意几个电表的指针和数值，不能超出其量程。 2、测量时，应随时调节电源，并保持不变。内阻测量结果应该精确到。 3、关闭电源之前，应将电源调节旋钮调至最小、电表量程选择最大，然后再关电源。 1