问题 问答题

常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的.电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律.图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压.因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表.已知该电流表的电阻为Rg=10Ω.

(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值?

(2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B之间的电压等于3V,这样A.B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3V的电压表(图丙),求串联的定值电阻R的大小.

(3)如图丁所示,若将这电流表串联一个阻值为4990Ω的定值电阻R′后,通过G的最大电流为3mA,则该电压表的量程是多少?

答案

(1)根据欧姆定律得,刻度盘上最大刻度3mA处应该标的电压值:

U=IRg=3×10-3A×10Ω=0.03V;

(2)由题意可知,因为Rg与R串联,

根据欧姆定律可得,AB之间的总电阻:

RAB=

U
I
=
3V
3×10-3A
=1000Ω,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以,串联的定值电阻:

R=RAB-Rg=1000Ω-10Ω=990Ω;

(3)电流表G和定值电阻R′串联,当通过最大电流为3mA时AC两端的电压:

UAC=I(Rg+R′)=3×10-3A×(4990Ω+10Ω)=15V,

则该电压表的量程为0~15V.

答:(1)刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值为0.03V;

(2)串联的定值电阻R的大小为990Ω;

(3)该电压表的量程是0~15V.

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