电流表内阻测量的几种方法.doc

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、发明性、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0200，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。事实上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，但所规定的电源电动势越大。实验中所用电源电动势为812V，变阻器的最大阻值为左右。二. 电流监控法实验中若不具有上述条件，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。这样即可避免前法导致的系统误差。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S1、S2均接通，读出被测电流表G的示值、监控表G的示值、电阻箱的示值R，则可根据计算出电流表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，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。先将S2拨至与触点1接通，闭合S1，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 恢复本来的示值，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，规定监测表的示值要适当大一些，这样灵敏度较高，测量误差较小。四. 电压表法原则上得知电流表两端的电压U和通过它的电流I，就可以运用计算出它的内阻。但若测量J0415型电流表的内阻，满偏时它的电压才是0.1V，用J0408型电压表的3V量程测量，指针才偏转一个分度。这样因读数会引起很大的偶尔误差。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，读出电压表的示数U、电流表的示值I和电阻箱的示值R，则据得出电流表的内阻。减小字体 增大字体电源要用2节干电池，电压表用3V量程，用最大阻值为左右的变阻器。 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。读出电流表G的示值，设其内阻；读出被测电流表G的示值，则据可得出电流表G的内阻值。