實驗：電表改裝

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1、一、電表的改裝實驗原理常見的磁電式電流計主要由放在永久磁場中的由細(xì)漆包線繞制的可以轉(zhuǎn)動的線圈、用來產(chǎn)生機(jī)械反力矩的游絲、指示用的指針和永久磁鐵所組成。當(dāng)電流通過線圈時，載流線圈在磁場屮就產(chǎn)生一磁力矩M磁，使線圈轉(zhuǎn)動，從而帶動指針偏轉(zhuǎn)。線圈偏轉(zhuǎn)角度的大小與通過的電流大小成正比，所以可由指針的偏轉(zhuǎn)直接指示出電流值。1、內(nèi)阻的測定電流計允許通過的最大電流稱為電流計的量程，用ig表示，電流計的線圈有一定內(nèi)阻,用Rg表示，Ig與Rg是兩個表示電流計特性的重要參數(shù)。測量內(nèi)阻Rg常用方法有：半電流法也稱屮值法和替代法。本實驗用替代法測量電流計內(nèi)

2、阻。測量原理圖見圖lo當(dāng)被測電流計接在電路屮時，用十進(jìn)位電阻箱替代它，且改變電阻值，當(dāng)電路中的電壓不變時，且電路中的電流亦保持不變，則電阻箱的電阻值即為被測電流計內(nèi)阻。替代法是一種運用很廣的測量方法，具有較高的測量準(zhǔn)確度。圖1替代法測內(nèi)阻2、改裝為大量程電流表根據(jù)電阻并聯(lián)規(guī)律可知，如杲在表頭兩端并聯(lián)上一個阻值適當(dāng)?shù)碾娮鑂2,如圖2所示，可使表頭不能承受的那部分電流從R2(分流電阻)上分流通過。這種由表頭和并聯(lián)電阻R2組成的整體就是改裝后的電流表。如需將量程擴(kuò)人n倍，則不難得出R2=Rg/(n-l)①圖2為擴(kuò)流后的電流表原理圖。用電

3、流表測量電流時，電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路小，所以要求電流表應(yīng)有較小的內(nèi)阻。另外，在表頭上并聯(lián)阻值不同的分流電阻，便可制成多量程的電流表。圖3改裝電壓表圖2改裝電流表3、改裝為電壓表-般表頭能承受的電壓很小，不能用來測量較大的電壓。為了測量較大的電壓，可以給表頭串聯(lián)一個阻值適當(dāng)?shù)碾娮鑂M,如圖3所示，使表頭上不能承受的那部分電壓降落在電阻RM上。這種由表頭和串聯(lián)電阻RM組成的整體就是電壓表，串聯(lián)的電阻RM叫做擴(kuò)程電阻（也叫分壓電阻）。選取不同大小的RM,就可以得到不同量稈的電壓表。由圖3可求得擴(kuò)程電阻值為:實際的擴(kuò)展量程后的電壓表原理

4、見圖3。用電壓表測電壓時，電壓表總是并聯(lián)在被測電路上，為了不因并聯(lián)電壓表而改變電路屮的工作狀態(tài)，要求電壓表應(yīng)有較高的內(nèi)阻。4、電表的校準(zhǔn)電表在擴(kuò)大量程或改裝后，還需要進(jìn)行校準(zhǔn)。校進(jìn)的目的是給出被校電表示值誤差,看英指示值與相應(yīng)的標(biāo)進(jìn)值（從標(biāo)準(zhǔn)表讀出）相符的程度。標(biāo)準(zhǔn)表應(yīng)該比被校表高1~2個準(zhǔn)確度級別。校準(zhǔn)點應(yīng)選擇被校表刻度的一組整數(shù)值。校準(zhǔn)的結(jié)果得到電表各個整數(shù)刻度的絕對誤差。選収其中最大的絕對誤差即得改電表的允許誤差，有時也稱最大允許誤差。允許誤差除以電表的量限。再加上標(biāo)準(zhǔn)表的準(zhǔn)確度等級a。（校準(zhǔn)表級別較高時可忽略），就可估算出

5、該表的準(zhǔn)確度等級。若用a表示改裝表的準(zhǔn)確度等級，則有電表的等級一般分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個級別，根據(jù)③式算出的a達(dá)到哪一級就定為哪一級。電表的準(zhǔn)確度除用等級表示生也可用校準(zhǔn)曲線表示。即以被校電表的指示值Ixi為橫坐標(biāo)，以該點的示值誤差I(lǐng)—I（—等于被校表的指示值Ixi與標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的指示值Isi的差值，即）為縱坐標(biāo)，兩個校正點之間用直線段連接，根據(jù)校正數(shù)據(jù)作出呈折線狀的校準(zhǔn)曲線(不能畫成光滑曲線)。在以后使用這個電表時，歸根據(jù)校準(zhǔn)曲線可以修正電表的讀數(shù)。實驗儀器用于改裝的表頭，標(biāo)準(zhǔn)的電流、電壓表

6、，電阻箱，滑線變阻器，直流穩(wěn)壓電源等.實驗內(nèi)容1、用替代法測出表頭的內(nèi)阻，按圖1接線。Rg=Q注意:聯(lián)接線路時應(yīng)將被改裝表頭輸入端的外側(cè)接線端接入電路，接通電源Z前應(yīng)將電阻器“”檔至于非零位置。2、將一個量程為1mA的表頭改裝成5mA量程的電流表(1)、根據(jù)式①計算出分流電阻值R2填入表1,并按圖2接線。(2)、調(diào)節(jié)滑動變阻器使改裝表指到滿量程，這時記錄標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)。注意：RW作為限流電阻，阻值不要調(diào)至最小值。然后每隔1mA逐步減小讀數(shù)直至零點，再按原間隔逐步增大到滿量程，每次記下標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的讀數(shù)于表2。(3)、以改裝表讀數(shù)為橫坐標(biāo)

7、，標(biāo)準(zhǔn)表由大到小及由小到大調(diào)節(jié)時兩次讀數(shù)的平均值為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出電流表的校正曲線，并根據(jù)兩表最大誤差的數(shù)值定出改裝表的準(zhǔn)確度級別填入表1。3、將一個量程為1mA的表頭改裝成1.5V量程的電壓表(1)、根據(jù)式②計算分壓電阻RM的阻值填入表3,可用Rl、R2進(jìn)行實驗。按圖3連接校準(zhǔn)電路(2)、調(diào)節(jié)電源電壓，使改裝表指針指到滿量程(1.5V)記下標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)。然后每隔0.3V逐步減小改裝讀數(shù)直至零點，再按原間隔逐步增大到滿量程，每次記下標(biāo)準(zhǔn)表相應(yīng)的讀數(shù)于表4。(3)、以改裝表讀數(shù)為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)表由大到小及由小到人調(diào)節(jié)時兩次讀數(shù)的平

8、均值為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出電壓表的校正曲線，并根據(jù)兩表最大誤差的數(shù)值定出改裝表的準(zhǔn)確度級別。數(shù)據(jù)處理1.記下表頭參數(shù)值：Ig=；Rg二；2.電流表擴(kuò)大塑程：I二；Rs=；改裝成電壓表：U=；RH=；實際電阻值；Rsl=；RH1二o3.以改裝表的數(shù)