电表抓取原理分析_电压表论文

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一般的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而来的。改装的原理是:在原电流表表头一端串联一个分压电阻,就成了电压表,并且分压电阻越大,电压表的量程越大;反之,在原电流表上并联一个分流电阻,就成了大量程的电流表,而且,分流电阻越小,电流表的量程就越大。许多同学在分析电表问题时,不善于抓住这一原理,而是从表面现象出发,以致出现错误。下面举例说明。

例1 如图1所示,电压表的量程分别为0-1V、0-3V,两表均由两个完全相同的表头改装而成,则两电压表指针转角之比为()

附图

图1

A.1:3B.3:1

C.1:1D.不能确定

解析 许多同学从两表的量程是1V和3V,得。这显然是错误的。错误的原因是不理解电压表的原理。因电压表是串有分压电阻的电流表,所以可将图1电路等效为图2所示的电路。由图可知流经两个表头的电流相等,所以。即选项C正确。

附图

图2

例2 有两个相同的电流计改装成量程不同的电流表的2倍,则()

A.若串联起来,两表指针偏角,两表示数相等

B.若串联起来,两表指针偏角相等,的示数大于的示数

C.若并联起来,两表指针偏角相等,的示数大于的示数

D.若并联起来,两表指针偏角,两表示数相等

附图

附图

图5

例3 一电压表由电流计与电阻R串联而成,如图5所示。若使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪些措施可加以改进()

A.在R上串联一个比R小得多的电阻

B.在R上串联一个比R大得多的电阻

C.在R上并联一个比R小得多的电阻

D.在R上并联一个比R大得多的电阻

解析 许多同学认为只要在R上串联一个比R小得多的电阻就可改进,从而错选A项,错误的原因是没有从其原理入手。实际上,串联电阻后由于此电阻也要分压,电压表的读数会更小。从原理上看,电压表与被测电路并联,电压表分得部分电流,使电流表G的指针偏转,指针指明刻度盘上的电压读数,应该与被测电路两端的电压数值相等。由题意可知“电压表分得的电流稍小一些”。故应使通过电压表的电流稍大一些,因而应并联一个比R大得多的电阻。即选项D正确。

附图

图6

例4 如图6所示,三个电压表内阻相同,的示数为()

A.9VB.5V

C.3VD.7V

解析 大部分同学对此题束手无策,无从选择。实际上,从电压表原理看,电压表可视为能表征自身电压U的电阻状态后,则()。

附图

图7

A.电压表和静电计上的电势差相等,都是

B.电压表上的电势差比静电计上的电势差大些

C.静电计上电势差为零

D.电压表上电势差为零

解析 因在一般电路分析中,总是把电压表理想化,把它的内阻看成是无穷大,当其并联在电路两端时,分流几乎为零,对原电路就没有影响。由此许多同学错误的认为:用电压表测电压时,可以没有电流流过电压表。所以导致此题选出错误选项A。实质上,含有电容器或静电计的支路不是通路,因此电压表中无电流通过,A、 B两点间的电势差,电压表的示数为零。所以选项D正确。又因为A、B两点等电势,因此静电计两极间的电势差就等于电源电动势E。即选项 A、B和C都错。

附图

图8

例6 如图8所示的电路中,电源内阻不计。

解析 许多同学分析此题时忽略了电压表的内阻,因而得出错误的答案。当电压表并联在

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