34　多用電表電路分析與設(shè)計

1、3.4多用電表電路分析與設(shè)計學 習 目 標知 識 脈 絡(luò)1.掌握多用電表中測量電壓電路的設(shè)計原理(重點)2掌握多用電表中測量電流電路的設(shè)計原理(重點)3掌握分壓電阻和分流電阻阻值的計算(重點、難點)多 用 電 表 測 電 壓 電 路1多用電表的表頭2電路設(shè)計(1)電阻組成：由表頭和分壓電阻組成圖3­4­1(2)分壓電阻的確定：根據(jù)串聯(lián)電路的特點UUgUR，即UIg(RgR)可得RRg.1多用電表測電壓的電路就是表頭和適當?shù)碾娮璨⒙?lián)(×)2多用電表表頭串聯(lián)的電阻越大，電壓表的量程越大()3分壓電阻的阻值等于電壓表的量程與滿偏電流的比值(×)電流計是根據(jù)可動

2、線圈的偏轉(zhuǎn)量來測量微弱電流或電流函數(shù)的儀器，如圖3­4­2所示電流計可以用來測電壓嗎？測量電壓時，為什么要進行改裝？圖3­4­2【提示】若知道了電流計的內(nèi)阻Rg，由UIRg知，其兩端電壓與電流成正比，故可用來測電壓，但量程較小(UgIgRg)，一般不用來測電壓要測較大的電壓，必須增大電流計的內(nèi)阻，所以要給電流計串聯(lián)分壓電阻探討1：多用電表中測電壓的電路主要由什么元件組成？【提示】由表頭和分壓電阻組成探討2：如果分壓電阻是表頭電阻的n倍，則可以將電表測電壓的量程擴大到原來的多少倍？【提示】擴大到n1倍1.電路原理如果給小量程電流表串聯(lián)一個分壓電阻，就可以用

3、來量度較大的電壓因此電壓表就是一個串聯(lián)了分壓電阻的電流表，如圖3­4­3所示圖3­4­32分壓電阻的計算由串聯(lián)電路的特點UIgRgIgR解得：RRg(1)Rg.若電壓表擴大量程的倍數(shù)n，則R(n1)Rg.3規(guī)律總結(jié)電壓表的內(nèi)阻RVRgR，電壓表量程越大，其分壓電阻越大，電壓表內(nèi)阻RV 越大通常不做特別說明，都認為電壓表內(nèi)阻無窮大1電流表的內(nèi)阻是Rg200 ，滿刻度電流值是Ig500 A，現(xiàn)欲把這電流表改裝成量程為3.0 V的電壓表，正確的方法是()A應(yīng)串聯(lián)一個1 800 的電阻B應(yīng)并聯(lián)一個0.1 的電阻C應(yīng)串聯(lián)一個5 800 的電阻D應(yīng)并聯(lián)一個1 800

4、 的電阻【解析】把電流表改裝成3 V的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，分壓電阻阻值為：RRg 200 5800 .【答案】C2如圖3­4­4所示為一雙量程電壓表的示意圖已知電流表G的量程為0100 A，內(nèi)阻為600 ，則圖中串聯(lián)的分壓電阻R1_ ，R2_ .圖3­4­4【解析】【答案】4.94×1041.0×1053有一個電流計G，內(nèi)電阻Rg10 ，滿偏電流Ig3 mA.要把它改裝成量程為03 V的電壓表，應(yīng)該串聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)電阻是多大？【解析】電流計的滿偏電壓為：UgIgRg3×103×10 V0.0

5、3 V串聯(lián)電阻需承擔的電壓為：UUUg3 V0.03 V2.97 V串聯(lián)電阻的阻值：R 990 改裝后的內(nèi)阻為：RVRRg1 000 .【答案】990 1 000 多 用 電 表 測 電 流 電 路1原理和電路組成當把電流表表頭改裝成量程為I的電流表時，應(yīng)當并聯(lián)一個電阻，該電阻起分流作用，因此叫分流電阻，IIgIR，即IIg.圖3­4­52分流電阻的計算R.1多用電表測電流的電路表頭應(yīng)和適當?shù)碾娮璨⒙?lián)()2若將分流電阻并聯(lián)在電流表兩端改裝成電流表后，分流電阻和電流表兩端的電壓相等()3多用電表的電流表分流電阻上的電流和表頭上的電流相等(×)1多用電表測電壓的電路和

6、測電流的電路有什么不同？【提示】測電壓的電路是將表頭和分壓電阻串聯(lián)，測電流的電路是將表頭和分流電阻并聯(lián)2分壓電阻和分流電阻阻值的大小有什么特點？【提示】分壓電阻阻值一般較大，分流電阻阻值一般很小如圖3­4­6所示為一個滿偏電流為3 mA，電阻為100 的表頭圖3­4­6探討1：現(xiàn)在欲用它作為電壓表測量3 V的電壓，能直接測量嗎？若不能，應(yīng)采取什么措施？【提示】不能因表頭的滿偏電壓UgIgRg0.3 V，不能直接測量3 V的電壓，應(yīng)給表頭串聯(lián)一個為2700 的分壓電阻探討2：現(xiàn)在欲用它作為電流表測量6 mA的電流，應(yīng)采取什么措施？【提示】應(yīng)并聯(lián)一個阻值為1

7、00 的電阻電表的改裝問題，實際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計算問題，具體分析見表：兩表改裝小量程的表頭G(Ig，Rg)改裝成電壓表小量程的表頭G(Ig，Rg)改裝成電流表內(nèi)部電路擴大后量程UIR的作用分壓分流R的數(shù)值RRg或R(n1)Rg(n)R或R(n)電表的總內(nèi)阻RVRgR或RVRA或RA4(多選)如圖3­4­7所示為一能夠測電流和電壓的兩用電表，以下說法正確的是()圖3­4­7A若開關(guān)S1和S2都閉合，它是一個電壓表B若開關(guān)S1和S2都閉合，它是一個電流表C若開關(guān)S1和S2都斷開，它是一個電流表D若開關(guān)S1和S2都斷開，它是一個電壓表【解析】當

8、S1、S2都閉合時，R1被短路，R2和表頭并聯(lián)，為電流表電路，A錯誤，B正確當S1、S2都斷開時，R2被斷路，表頭和R1串聯(lián)，為電壓表電路，C錯誤，D正確【答案】BD5.一量程為0.6 A的電流表，其刻度盤如圖3­4­8所示，若此電流表的兩端并聯(lián)一個電阻，其阻值等于該電流表內(nèi)阻，使其成為一個新的電流表，則新電流表的量程為_，用新電流表去測電流時，指針如圖所示電路中的電流為_圖3­4­8【解析】并聯(lián)電阻等于電流表的內(nèi)阻，當電流表滿偏時，通過并聯(lián)電阻的電流也是0.6 A，故整個并聯(lián)電路的總電流為1.2 A，即為新電流表的量程指針的示數(shù)為1.00 A.【答案】

9、1.2 A1.00 A6有一個電流計G，內(nèi)電阻Rg10 ，滿偏電流Ig3 mA.要把它改裝成量程為03 A的電流表，應(yīng)該并聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？【解析】法一：電流計兩端的電壓為：UgIgRg3×103 A×10 0.03 V分流電阻分擔的電流為：IRIIg3 A3×103 A2.997 A由歐姆定律得分流電阻的阻值為：R0.01 并聯(lián)后的總電阻為：RA0.01 .法二：電流表的擴大倍數(shù)為n1 000需并聯(lián)的電阻為R0.01 改裝后電流表的內(nèi)阻為RA0.01 .【答案】0.01 0.01 電表改裝問題的三點提醒(1)無論表頭G改裝成電壓表還是電流表，它的三個特征量Ug、Ig、Rg是不變