高中物理3-1电表的改装,求网友重新讲解这个知识点,学的时候没理解到,一用就错
要求推导过程,细致最好有自己的见解,不要照搬
制作电流表和电压表的表头一般满档电流都很小,而待测电流、电压很大,所以需要串联电阻或并联电阻,减小流过表头的电流 。
测量电阻上的电压时,电压表是并联在电阻上的。电压表内阻越大,分流的电流越小,对电阻两端真实电压影响越小,测量结果越准确。做作业时,都是将电压表看作理想电压表,即内阻无穷大。
所以,用表头做电压表,应串联一个大电阻。表头灵敏度越高,满档电流越小,电阻就可以越大。
测量电路电流时,电流表是串联在电路中的,相当于给电路增加了一个电阻。显然,电流表内阻越小,对电路真实电流影响越小,测量结果越准确。做作业时,都是将电流表看作理想电流表,即内阻为零。
所以,用表头做电流表,应并联一个小电阻。表头灵敏度越高,满档电流越小,电阻就可以越小。
设用满档电流50μA、r = 10Ω 的表头制作满档电压分别为10v 和 250v 的电压表,及满档电流为1A的电流表。
10v档,10/(R+r) = 50 μA,需串联的电阻R = 10/0.00005 - 10 = 199990 Ω;
250v档,250/(R+r) = 50 μA,需串联的电阻R = 250/0.00005 - 10 = 4999990 Ω;
1A档,小电阻要分流 1000000μA - 50μA = 999950μA,是50μA 的 19999倍,
所以 R = r/19999 = 10/19999 Ω;
公式 R = r/( 1A/50μA - 1 ) = 50r / ( 1000000 - 50 );
也可以这样理解。满档时,表头两端电压为 50μA * 10Ω = 500 μv;
电流表内阻为 0.0005v/1A = 0.0005Ω = rR/( r + R ) = 10R/( 10 + R );
0.005 + 0.0005R = 10R,50 + 5R = 100000R,R = 50/( 100000 - 5 ) = 10/( 20000 - 1 ) 。