课程名称:            大学物理实验                 
实验名称:            电表改装                           
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一、实验目的:
1.掌握测定微安表两成和内阻方法
2.掌握扩大电表量程的原理和方法
3.了解欧姆表的改装和定标
二、实验原理:
1.表头参数Ig及Rg的测定。用替代法测量电流计内阻,当被测电流计接在电路中时,用十进位电阻箱替代它,且改变电阻值,当电路中的电压不变时,且电路中的电流亦保持不变,则电阻箱的电阻值即为被测电流计内阻。
2.电流表量程的扩大
依据并联分流Rs=IgRg/(I-Ig),令n=I/Ig,则:Rs=Rg/(n-1).
式中的I为扩充后的量程,n为量程扩大的倍数。
3.改装成电压表
串联一高阻值电阻RH,电表总内阻RH+Rg=U/Ig.
所以RH=U/Ig-Rg.式中的U为改装后电表的量程。
   
二、实验仪器:
  用于改装的微安表头、数字万用表、电阻箱、滑动变阻器、直流稳压电源、导线若干.
三、实验内容和步骤:
1. 用替代法测出表头的内阻,按实验原理电路图接线。Rg=2kΩ。
2. 将一个量程为100uA的表头改装成10mA量程的电流表
  (1)、根据式Rs=IgRg/(I-Ig),计算出分流电阻值Rs=20Ω,并接线。
  (2)、调节滑动变阻器使改装表指到满量程,记录标准表读数。多次调动滑动变阻器的阻值,记录I改和I标。
3. 将量程为100uA的表头改装成量程为5V的电压表
    (1)、根据式RH=U/Ig-Rg,计算分压电阻RH=48700Ω,连接校准电路。
2)、调节电源电压,使改装表指针指到满量程(5V)记下标准表读数。多次调动滑动变阻器的阻值,记录V改和V标。           
 
五、实验数据与处理:
1.将量程为100uA的表头改装成量程为10mA的电流表
表头内阻:2.0KΩ  RS:20Ω
2.将量程为100uA的表头改装成量程为5V的电压表 
表头内阻:2.0KΩ  RH=48.7
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六、误差分析:
七、思考题:
1.电表扩大量程的方法和条件是什么?分别以改装电流表和电压表说明.太原南站时刻表
答:扩大电压表量程。 方法:串联大电阻。计算方法是根据串联电路电流相等计算。
扩大电流表量程。 方法:并联小电阻。计算方法是根据并联电路电压相等计算。
2.电压表每伏欧姆数的含义是什么?
95号汽油或重回7元时代答: 表示电压表的灵敏度。
3.为何要对改装表进行校正?怎样校正?
答:因为改装过的表,除了表头之外都改变了。 电表内电路有改变,电表内电阻和许多其他参量有变化。所以需要对改装后的电表进行校正。可以通过万用表测出标准值与改装值进行比较来校正。
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1.试问电表的量程能否缩小?
答:可以。通过某些方法减小电表的内阻。
2.怎样测量已改装好的电流表和电压表的内阻?
答:可以通过半偏法或者替代法测内阻。
3.试说明为什么欧姆表指针正好满刻度一半时,其外测电阻值正好是欧姆表的内阻。
答:欧姆表实际上是标上欧姆刻度的电流表,使用电池(视为恒压),因为短接时外接电阻为零,满偏,设电流为I,则I=U/R (R为欧姆表内阻);半偏时当然电流为0.5I,待测电阻与内阻串联,所以待测电阻=U/(0.5I)-R=R.