什么是電流表
電流表是指用來測量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中,電流表的符號為“圈A”。電流值以“安”或“A“為標準單位。
電流表是根據通電導體在磁場中受磁場力的作用而制成的。電流表內部有一永磁體,在極間產生磁場,在磁場中有一個線圈,線圈兩端各有一個游絲彈簧,彈簧各連接電流表的一個接線柱,在彈簧與線圈間由一個轉軸連接,在轉軸相對于電流表的前端,有一個指針。當有電流通過時,電流沿彈簧、轉軸通過磁場,電流切磁感線,所以受磁場力的作用,使線圈發生偏轉,帶動轉軸、指針偏轉。由于磁場力的大小隨電流增大而增大,所以就可以通過指針的偏轉程度來觀察電流的大小。這叫磁電式電流表,就是我們平時實驗室里用的那種。在初中時期,所用電流表量程一般為0~0.6A和0~3A。
兩種接法的原理
由歐姆定律表達式:R=U/I可知,用電壓表測出電阻兩端的電壓,用電流表測出電流,就可求出待測電阻阻值。但電壓表、電流表可以采取圖所示的兩種接法,這就是產生電流表內、外兩種接法的原因。
外接法的含義
(1)如圖1所示,電流表接在電壓表兩接線柱外側,叫“外接法”
外接法的特點: 由于電壓表的分流導致電流表的示數大于被測電阻電流的真實電流。
內接法的含義
如圖2所示,電流表接在電壓表兩接線柱內側,叫“內接法”
內接法的特點: 由于電流表的分壓導致電壓表示數大于被測電阻電壓的真實電壓。
由此可見:由于電壓表、電流表內阻的影響,內接法、外接法都有誤差。
測電阻阻值中電路的內接法與外接法誤差分析
一般來說,若待測電阻R的阻值較小,用外接法測出的阻值較為準確,誤差較小; 若待測電阻R阻值較大,用內接法測出的阻值較為準確。
內接法與外接法的選擇依據
注: R為待測電阻估計值(一般題中會給) ;RA為電流表的內電阻; RV為電壓表的內電阻;
外接法時誤差分析
電流表中示數應是流過R的電流IR和通過電壓表電流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的分流電流IV,結果使測得的R數值比實際值要小些。但一般伏特許的內阻RV較大,大約在幾千歐姆左右,如果待汲電阻R比電壓表內阻RV小得多,即R《 《RV,則根據并聯分流的性質,通過電壓表的電流IV很小,可以忽略不計,認為= IR,因此測量結果較為精確。
相對誤差為:
電壓表的內阻越大,相對誤差越小。
內接法誤差分析
電壓表標數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,結果使測得的R值比實際值要大些。如果待測電阻R的阻值比電壓表的內阻RA大得多,即R 》RA,根據分壓性質,UA可以忽略不計。認為U= UR,測出的結果較為精確。
相對誤差為:
可見電流表的內阻越小,相對誤差越小。
待測電阻的阻值大小是相對于所用儀表的內阻來說的。量程大的電流表內阻小,量程小的內阻大; 量程大的電壓表內阻大,量程小的內阻小。但量程大的電表每小格表示的安培數或伏特數較大,對于很小的電流和電壓讀不出較準確的值來。
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