什么是電流表
電流表是指用來(lái)測(cè)量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中,電流表的符號(hào)為“圈A”。電流值以“安”或“A“為標(biāo)準(zhǔn)單位。
電流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體,在極間產(chǎn)生磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中有一個(gè)線圈,線圈兩端各有一個(gè)游絲彈簧,彈簧各連接電流表的一個(gè)接線柱,在彈簧與線圈間由一個(gè)轉(zhuǎn)軸連接,在轉(zhuǎn)軸相對(duì)于電流表的前端,有一個(gè)指針。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí),電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過(guò)磁場(chǎng),電流切磁感線,所以受磁場(chǎng)力的作用,使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn),帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場(chǎng)力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)程度來(lái)觀察電流的大小。這叫磁電式電流表,就是我們平時(shí)實(shí)驗(yàn)室里用的那種。在初中時(shí)期,所用電流表量程一般為0~0.6A和0~3A。
兩種接法的原理
由歐姆定律表達(dá)式:R=U/I可知,用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓,用電流表測(cè)出電流,就可求出待測(cè)電阻阻值。但電壓表、電流表可以采取圖所示的兩種接法,這就是產(chǎn)生電流表內(nèi)、外兩種接法的原因。
外接法的含義
?。?)如圖1所示,電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè),叫“外接法”
外接法的特點(diǎn): 由于電壓表的分流導(dǎo)致電流表的示數(shù)大于被測(cè)電阻電流的真實(shí)電流。
內(nèi)接法的含義
如圖2所示,電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè),叫“內(nèi)接法”
內(nèi)接法的特點(diǎn): 由于電流表的分壓導(dǎo)致電壓表示數(shù)大于被測(cè)電阻電壓的真實(shí)電壓。
由此可見(jiàn):由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,內(nèi)接法、外接法都有誤差。
測(cè)電阻阻值中電路的內(nèi)接法與外接法誤差分析
一般來(lái)說(shuō),若待測(cè)電阻R的阻值較小,用外接法測(cè)出的阻值較為準(zhǔn)確,誤差較小; 若待測(cè)電阻R阻值較大,用內(nèi)接法測(cè)出的阻值較為準(zhǔn)確。
內(nèi)接法與外接法的選擇依據(jù)
注: R為待測(cè)電阻估計(jì)值(一般題中會(huì)給) ;RA為電流表的內(nèi)電阻; RV為電壓表的內(nèi)電阻;
外接法時(shí)誤差分析
電流表中示數(shù)應(yīng)是流過(guò)R的電流IR和通過(guò)電壓表電流IV之和,即I=IR + IV,則R=U/I=U/ (IR+IV )
引|起誤差的原因是電流中增加了伏特計(jì)的分流電流IV,結(jié)果使測(cè)得的R數(shù)值比實(shí)際值要小些。但一般伏特許的內(nèi)阻RV較大,大約在幾千歐姆左右,如果待汲電阻R比電壓表內(nèi)阻RV小得多,即R《 《RV,則根據(jù)并聯(lián)分流的性質(zhì),通過(guò)電壓表的電流IV很小,可以忽略不計(jì),認(rèn)為= IR,因此測(cè)量結(jié)果較為精確。
相對(duì)誤差為:
電壓表的內(nèi)阻越大,相對(duì)誤差越小。
內(nèi)接法誤差分析
電壓表標(biāo)數(shù)U等于R兩端電壓UR和電流表兩端電壓UA之和U=UR+UA,即,則
引起誤差的原因是電壓U中增加了電壓表分壓電壓UA,結(jié)果使測(cè)得的R值比實(shí)際值要大些。如果待測(cè)電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻RA大得多,即R 》RA,根據(jù)分壓性質(zhì),UA可以忽略不計(jì)。認(rèn)為U= UR,測(cè)出的結(jié)果較為精確。
相對(duì)誤差為:
可見(jiàn)電流表的內(nèi)阻越小,相對(duì)誤差越小。
待測(cè)電阻的阻值大小是相對(duì)于所用儀表的內(nèi)阻來(lái)說(shuō)的。量程大的電流表內(nèi)阻小,量程小的內(nèi)阻大; 量程大的電壓表內(nèi)阻大,量程小的內(nèi)阻小。但量程大的電表每小格表示的安培數(shù)或伏特?cái)?shù)較大,對(duì)于很小的電流和電壓讀不出較準(zhǔn)確的值來(lái)。
評(píng)論