问题 问答题

某毫安表的量程为I0=50mA,内阻为r0=50Ω,其表盘刻度线已模糊不清,要重新通过测量来刻画出从零到满刻度的刻度值,备有下列器材:

A.待测毫安表mA

B.直流电源E(电动势3V,内阻可忽略)

C.滑动变阻器R1(0~10Ω,2A)

D.滑动变阻器R2(0~100Ω,50mA)

E.标准电流表A1(量程0-0.6A,内阻r1=0.5Ω)

F.标准电流表A2(量程0-3A,内阻r2=0.01Ω)

G.定值电阻R3的阻值为5Ω

H.定值电阻R4的阻值为20Ω

I.开关及导线若干

①应选用的器材有______(只需填写所选器材序号,如ABCD…)

②在如图方框内画出实验电路图,并在图上标出各器材的字母代号.

③待测电流表的电流刻度值的表达式I=______.式中各物理量所表示的意义分别为______.

答案

①:由于待测毫安表的量程远小于电流表A的量程,考虑将毫安表与定值电阻

R3
并联进行改装:由于改装后的最大电流为
Im
=
I0
+
I0
r
0
R3
=0.55A,与标准电流表
A1
的量程接近,所以可将毫安表与定值电阻
R3
并联后再与标准电流表
A1
串联,

由于变阻器

R1
的全电阻远小于测量电路的电阻,所以变阻器应采用分压式接法,所以应选择的器材是:ABCEGI;

②:本题可有两种方案:

方案一:根据①题中的分析可知,电路图如图所示:

方案二:经估算,本题还可以将电流表

A1
与定值电阻
R3
串联后再与毫安表并联,电路图如图所示:

③:根据方案一由串并联规律应有:

I1
=I+
Ir0
R3
,解得:I=
I1
R
3
R3
+r0

其中

I1
为标准电流表
A1
的示数,
r1
为标准电流表
A1
的内阻,
r0
为待测毫安表的电阻,
R3
为定值电阻阻值;

(根据方案二应有:I

r0
=
I1
(r1
+R3
)
,解得:I=
I1
(r1
+R3
)
r0

其中

I1
为标准电流表
A1
的示数,
r1
为标准电流表
A1
的内阻,
r0
为待测毫安表的电阻,
R3
为定值电阻阻值;

故答案为:①ABXEGI

②如图

I1
R
3
R3
+r0
I1
(r1
+R3
)
r0
I1
为标准电流表
A1
的示数,
r1
为标准电流表
A1
的内阻,
r0
为待测毫安表的电阻,
R3
为定值电阻阻值

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