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電流表原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：SN10少油開關(guān)導(dǎo)電接觸面觸頭維修處理

中圖分類號(hào)：TF806.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

SN10系列少油開關(guān)是我國(guó)設(shè)計(jì)較早，批量生產(chǎn)較多的高壓開關(guān)，曾廣泛應(yīng)用于6.3KV，10KV的電力系統(tǒng)中，隨著近年來(lái)真空開關(guān)，六氟化硫開關(guān)的技術(shù)大批推廣使用，已逐步取代少油開關(guān)，但是目前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)中偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的變電站，經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的中小企業(yè)還有為數(shù)眾多的SN10系列少油開關(guān)在運(yùn)行使用。

SN10系列少油開關(guān)運(yùn)行若干年后，在日常維護(hù)檢修試驗(yàn)中，直流電阻很難做到規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)（300MVA要求≯100微歐，500MVA要求≯75微歐），往往運(yùn)行中的開關(guān)在每年例行試驗(yàn)中，實(shí)測(cè)直流電阻值都要超過(guò)100微歐，甚至達(dá)到200微歐以上。檢修人員最頭疼的就是對(duì)直流電阻維護(hù)處理，往往一個(gè)開關(guān)要經(jīng)過(guò)多次的解體處理，最后勉強(qiáng)滿足規(guī)范要求。察爾森水庫(kù)發(fā)電廠現(xiàn)有SN10系列少油開關(guān)10余臺(tái)，經(jīng)過(guò)20多年的檢修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出一套直流電阻不合格的處理經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)歸結(jié)如下，與大家探討。

1．每次拆解組裝前，每個(gè)固定接觸連接的導(dǎo)電接觸面都要仔細(xì)清洗干凈，并用直流電阻測(cè)試儀檢測(cè)每個(gè)接觸面，當(dāng)大于10微歐時(shí)，可用5000目超細(xì)砂紙?zhí)幚斫佑|表面，使接觸面積達(dá)到規(guī)范要求，并按操作規(guī)范涂抹導(dǎo)電膏。

2．每處固定接觸部分要用扭力扳手?jǐn)Q緊，使每個(gè)固定接觸面充分接觸，均勻受力，壓緊量符合要求，緊固后要經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員檢驗(yàn)以確認(rèn)合格。

3．靜觸頭拆解組裝

3.1將靜觸頭上的觸指和彈簧鋼片拔出，放在汽油中清洗掉臟污和游離碳等雜質(zhì)，檢查觸指燒損情況，輕者用5000目砂紙打光，處理掉燒痕即可，注意打磨量不要過(guò)大，以免破壞鍍銀層。當(dāng)燒損大于接觸面積的四分之一時(shí)應(yīng)更換。

3.2檢查彈簧鋼片，如有變形或斷裂者應(yīng)予以更換。在觸指組裝時(shí)，應(yīng)保證每片觸指接觸良好，導(dǎo)電桿插入后有一定的接觸壓力，靜觸頭觸頭間接觸處的彈簧片是否變形、損壞或接觸不良，更換彈力不足的彈簧片。

4．動(dòng)觸頭是由銅鎢合金組成，表面熱鍍銀處理，在維修動(dòng)觸頭時(shí)可用銼紋4#什錦銼銼去因靜觸頭擠壓而凸起部分，后5000目砂紙打光，打磨量不要超過(guò)0.2MM以免破壞鍍銀層，鍍銀層破壞后接觸電阻會(huì)超過(guò)允許值。動(dòng)觸頭燒損深度超過(guò)0.5MM就要更換動(dòng)觸頭?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有銀銅鎢合金的動(dòng)觸頭，無(wú)論強(qiáng)度與接觸電阻都較鍍銀觸頭有較大提高，并且燒痕可以進(jìn)行修磨處理，經(jīng)濟(jì)允許的情況下可以考慮用銀銅鎢合金觸頭代替鍍銀觸頭。

5．動(dòng)靜觸頭安裝調(diào)試時(shí)，同軸度要控制在規(guī)程允許范圍內(nèi)，動(dòng)靜觸頭偏心及三相動(dòng)觸頭不同步是造成動(dòng)靜觸頭燒損的主要原因之一，安裝時(shí)要用游標(biāo)深度卡尺反復(fù)測(cè)試三相動(dòng)觸頭同步性，并請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員觀測(cè)動(dòng)靜觸頭同軸度符合規(guī)范。

6．導(dǎo)電桿的維修處理

6.1導(dǎo)電桿與滾動(dòng)觸頭的接觸表面是否光滑，有無(wú)燒傷、變形等情況，從動(dòng)觸頭頂端起 60~100mm 處保持光潔。導(dǎo)電桿如有輕度滾動(dòng)痕跡，可用銼紋4#什錦銼沿導(dǎo)電桿弧形銼去因滾動(dòng)觸頭擠壓而凸起部分，后5000目砂紙打光，對(duì)滾痕嚴(yán)深度達(dá)0. 2mm 的應(yīng)更換。

6.2檢查導(dǎo)電桿與緩沖器的鉚接是否牢固，緩沖器下端口有無(wú)嚴(yán)重撞擊痕跡。如有嚴(yán)重撞擊痕跡，應(yīng)查出原因予以消除。

6.3檢查導(dǎo)電桿的彎曲度，不合格時(shí)應(yīng)校直，注意校直時(shí)不能用臺(tái)鉗直接夾持導(dǎo)電桿，應(yīng)采取防護(hù)措施。

6.4注意動(dòng)觸頭與導(dǎo)電桿的連接應(yīng)緊靠無(wú)松動(dòng)。首次組裝時(shí)用公斤扳手按規(guī)定力矩?cái)Q緊，當(dāng)運(yùn)行若干時(shí)間后，動(dòng)觸頭燒損嚴(yán)重后，可以適當(dāng)加大力矩?cái)Q緊，使擰緊后的動(dòng)觸頭相對(duì)與導(dǎo)電桿改變15°左右的角度，而是動(dòng)靜觸頭在新的徑向位置接觸。

7．滾動(dòng)觸頭的調(diào)整與處理

7.1檢查滾動(dòng)觸頭表面鍍銀情況是否良好，用布擦拭，切忌用砂紙打磨。

7.2檢查滾動(dòng)觸指的彈簧是否產(chǎn)生永久變形，造成壓力不足，有問(wèn)題的應(yīng)修復(fù)或更換。

7.3實(shí)際運(yùn)行中直流電阻經(jīng)過(guò)多方處理還是做不到合格，往往是滾動(dòng)觸頭與導(dǎo)電桿接觸造成的，而維修時(shí)一般的做法是全部更換，這樣做固然是能解決實(shí)際問(wèn)題，可是成本過(guò)高，并且更換的零部件質(zhì)量往往不如原機(jī)。可以考慮將原銷孔采用紫銅條過(guò)盈配合并經(jīng)錘擊堵死，改變60°角度重新加工導(dǎo)電桿鏈接銷孔，使?jié)L動(dòng)觸頭在導(dǎo)電桿完好的軸向部位滾動(dòng)接觸。并拆解滾動(dòng)觸頭，調(diào)換各滾動(dòng)輪位置，重新裝配滾動(dòng)觸頭組件。采用此種方法能很好地解決直流電阻問(wèn)題，尤其是在原開關(guān)柜所配的導(dǎo)電桿與滾動(dòng)觸頭上維修效果尤為明顯。

8．有技術(shù)能力的，對(duì)燒損嚴(yán)重的動(dòng)觸頭、靜觸頭、導(dǎo)電桿、滾動(dòng)觸頭可采用熱鍍銀處理，鍍銀厚度要均勻并達(dá)到0.2MM以上。化學(xué)鍍銀只能做到表面現(xiàn)象的直流電阻合格，而不能解決實(shí)際運(yùn)行中真實(shí)的直流電阻。

9．在處理回路電阻偏大的同時(shí)應(yīng)注意斷路器本體及油的清潔，每次檢修后都要更換新油，所有零部件都要用干凈汽油沖洗并涼干后在裝配。

10．檢修中注意事項(xiàng)

10.1斷路器在無(wú)油狀態(tài)嚴(yán)禁快速分合閘試驗(yàn)，以免造成動(dòng)靜觸頭之間以及導(dǎo)電桿與滾動(dòng)觸頭之間硬傷性劃痕。

10.2用直流電阻測(cè)試儀測(cè)量直流電阻時(shí)夾鉗應(yīng)盡量靠近觸臂根部位置，以減少外部電阻的影響，夾鉗與觸臂接觸表面要處理干凈，并反復(fù)壓緊幾次，以保證充分接觸。

10.3操作中應(yīng)嚴(yán)格按照直流電阻測(cè)試儀使用說(shuō)明書操作，以保證測(cè)量值準(zhǔn)確。

11．運(yùn)行中注意事項(xiàng)

11.1正常運(yùn)行的斷路器每三應(yīng)進(jìn)行一次大修，新安裝的投入運(yùn)行一年后應(yīng)大修一次。

11.2運(yùn)行中也應(yīng)每日檢查油質(zhì)與油位，出現(xiàn)變色應(yīng)及時(shí)更換。

11.3運(yùn)行人員要做好每一臺(tái)斷路器的運(yùn)行記錄，正常負(fù)荷60次分合操作，過(guò)流跳閘6次，速斷跳閘1-2次應(yīng)仔細(xì)檢查開關(guān)油顏色，出現(xiàn)碳粒變黑應(yīng)及時(shí)更換新油。并作直流電阻測(cè)試，如果超標(biāo)應(yīng)及時(shí)處理。

12.結(jié)束語(yǔ)

電流表原理范文第2篇

1 伏安法測(cè)電阻

1.1 一般伏安法

一般伏安法是指同時(shí)需要伏特表和安培表，這種方法主要考慮電路的選擇，并且能夠分析系統(tǒng)誤差。

①待測(cè)電阻的阻值已知：比值法選擇測(cè)量電路。

由于伏特表的分流作用和安培表的分壓作用，造成表的示數(shù)與負(fù)載的電壓或電流真實(shí)值之間產(chǎn)生誤差。為減小此系統(tǒng)誤差，當(dāng)待測(cè)電阻阻值RxRV，伏特表分流很小時(shí)，選擇安培表外接電路，測(cè)量值是它與電壓表的并聯(lián)電阻，測(cè)量值偏小。

當(dāng)待測(cè)電阻阻值Rx RA，安培表分壓很小時(shí)，選擇安培表內(nèi)接電路，測(cè)量值是它與電流表的串聯(lián)電阻，測(cè)量值偏大。

當(dāng)待測(cè)電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時(shí)，可根據(jù)：RARV>Rx2時(shí)，采用電流表外接法；當(dāng)RARV

②待測(cè)電阻的阻值未知：試觸法選擇測(cè)量電路。

試觸法即為依次采用電流表的內(nèi)外接法，通過(guò)計(jì)算并比較電流以及電壓的相對(duì)誤差來(lái)確定，最后要接相對(duì)誤差小的那個(gè)點(diǎn)。

例1 如圖1所示，某同學(xué)用伏安法測(cè)量一未知電阻R的阻值，他先將電壓表接在a點(diǎn)，讀得兩表示數(shù)分別為U1＝3.0V，I1＝3.0mA，然后將電壓表改接在b點(diǎn)，讀得兩表示數(shù)分別為U2＝2.9V，I2＝4.0mA，若電源輸出電壓恒定，由此可知電壓表應(yīng)接到_______點(diǎn)誤差小，R的測(cè)量值為_________，R的真實(shí)值為_________。

析與解 電壓相對(duì)原來(lái)變化不明顯，電流相對(duì)原來(lái)變化明顯，可見待測(cè)電阻與電流表的內(nèi)阻相差的倍數(shù)大，待測(cè)電阻與電壓表的內(nèi)阻相差倍數(shù)要小些。答案：a；1000Ω，975Ω。(口訣:與變化大的電表直接相連)

1.2 伏安法的變式

伏安法的變式如圖2~圖7所示，實(shí)際的電壓表和電流表可以充當(dāng)三個(gè)角色， 都可以充當(dāng)電阻，電壓表可以用來(lái)測(cè)電壓還可以用來(lái)測(cè)電流， 電流表可以用來(lái)測(cè)電流也可以用來(lái)測(cè)電壓，在安全允許的情況下，電壓表和電流表都可以串聯(lián)或者并聯(lián)接入電路中。

例2 從下列器材中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的精確度，并測(cè)量多組數(shù)據(jù)。

(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖：標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

(2)若選取測(cè)量中的一組數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式r1_______，式中各符號(hào)的意義是：________。器材(代號(hào))與規(guī)格如下：

電流表A1，量程10mA，內(nèi)阻待測(cè)(約40Ω)；

電流表A2，量程500μA，內(nèi)阻r2=750Ω；

電壓表V，量程10V，內(nèi)阻r2=10kΩ；

電阻R1，阻值約為100Ω；

滑動(dòng)變阻器R2，總阻值約50Ω；

電池E，電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很?。?/p>

電鍵K，導(dǎo)線若干。

析與解 電流表兩端允許施加的最大電壓約為0.4V，若用電壓表測(cè)電流表兩端的電壓，則電壓表的指針偏轉(zhuǎn)極小，所測(cè)的電壓將很不準(zhǔn)確，所以不能采用一般的伏安法，要采用伏安法的變式。

將電流表A2并聯(lián)在電流表A1的兩端，利用電流表測(cè)量電壓，這里電流表充當(dāng)了電壓表的作用。要滿足“多測(cè)幾組數(shù)據(jù)”，滑動(dòng)變阻器R2采用分壓接法。實(shí)驗(yàn)電路如圖8所示，其表達(dá)式r1=I2r2I1，I1、I2、r1、r2分別表示通過(guò)電流表A1、A2的電流和它們的內(nèi)阻。

例3 為了測(cè)量量程為3V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻約2000 Ω)，實(shí)驗(yàn)室可以提供的器材有：

電流表A1，量程為0.6A ，內(nèi)阻約0.1Ω；

電壓表V2，量程為5V ，內(nèi)阻約3500Ω；

變阻箱R1 阻值范圍為0-9999Ω；

變阻箱R2 阻值范圍為0-99.9Ω；

滑動(dòng)變阻器R3，最大阻值約為100Ω，額定電流1.5A；

電源E，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻約0.5Ω；

單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。

(1)請(qǐng)從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，畫出電路原理圖(圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)，要求測(cè)量盡量準(zhǔn)確。

(2)寫出計(jì)算電壓表V的內(nèi)阻RV 的計(jì)算公式為RV=_________。

析與解 待測(cè)電壓表的量程為3V，內(nèi)阻約2000Ω，電壓表中的最大電流為I=(3/2000)A=1.5mA=0.0015A，電流表不能準(zhǔn)確測(cè)量，所以也不能采用一般的伏安法。

(1)測(cè)量電壓表V的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖9所示。

(2)電壓表V的示數(shù)U，電壓表V2的示數(shù)U2，電阻箱R1的讀數(shù)r1。根據(jù)歐姆定律，利用通過(guò)電壓表的電流與通過(guò)電阻R1的電流相等，算出電壓表的電阻為

RV=Ur1U2-U

例4 用以下器材測(cè)量電阻Rx的阻值(900~1000Ω)：

電源E，有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；

電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω；

電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω；

滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；

單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。

(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)。

(2)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測(cè)得量表示Rx 的公式為Rx=_______。

析與解 本題需要?jiǎng)?chuàng)新應(yīng)用伏安法，但沒有電流表，也不能用一般的伏安法，需要用到伏安法的變式。已知內(nèi)阻的電壓表V1起到了一個(gè)電流表的作用。

(1)測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路如圖10所示。

(2)電壓表V1的示數(shù)U1，電壓表V2的示數(shù)U2，電壓表V1的內(nèi)阻r1，根據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)電路的規(guī)律，算出Rx的電阻為

例5 用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值。器材(代號(hào))與規(guī)格如下：

電流表A1(量程250mA ，內(nèi)阻r1為5Ω)，標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω)，待測(cè)電阻R1(阻值約為100Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10Ω)，電源E(電動(dòng)勢(shì)約為10V，內(nèi)阻r約為1Ω)，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

(1)要求方法簡(jiǎn)捷，并能測(cè)多組數(shù)據(jù)，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào)。

(2)實(shí)驗(yàn)中，需要直接測(cè)量的物理量是_______，用測(cè)的量表示待測(cè)電阻R1的阻值的計(jì)算公式是R1=________。

析與解 已知阻值的R1起到了一個(gè)電壓表的作用，為了電路的安全，滑動(dòng)變阻器需要采用分壓式連接。

(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖11所示。

(2)A1、A2兩電流表的讀數(shù)I1、I2，待測(cè)電阻R1的阻值計(jì)算公式是

2 其他測(cè)量方法

2.1 替代法

原理如圖12。

2.2 半偏法

原理如圖，圖13可測(cè)電阻較小的電流表內(nèi)阻，要求R1的阻值遠(yuǎn)大于Rg，當(dāng)S2閉合后認(rèn)為電路中的總電流近似不變，則通過(guò)電阻箱的電流近似為Ig/2，所以電流表內(nèi)阻與電阻箱的示值近似相等。實(shí)際上S2閉合后電路中的總電流要變大，所以通過(guò)電阻箱的電流要大于Ig/2，電阻箱的示值要小于電流表的內(nèi)阻值，測(cè)量值偏小。

圖14可測(cè)電阻較大的電壓表內(nèi)阻，要求R1遠(yuǎn)小于待測(cè)的電壓表內(nèi)阻，測(cè)量值偏大，讀者自行分析。

2.3 歐姆表法

這種方法快捷方便，有很強(qiáng)的實(shí)用性，但測(cè)量誤差比較大，在此不再贅述。

對(duì)于電阻的測(cè)量不管是一般、變式的伏安法還是其它的方法，所用到的知識(shí)主要有兩個(gè)方面：第一，部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律；第二，串聯(lián)和并聯(lián)電路知識(shí)。

電流表原理范文第3篇

關(guān)鍵詞：測(cè)電阻；特殊；安安法；伏伏法；安阻法；伏阻法

中圖分類號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-9324（2012）06-0083-02

電學(xué)實(shí)驗(yàn)是每年高考的必考內(nèi)容，電阻的測(cè)量是職教學(xué)校電學(xué)專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本技能。職教生在學(xué)習(xí)及日后的工作中更要掌握一些特殊的方法以應(yīng)對(duì)各種工作環(huán)境下的突發(fā)問(wèn)題，本人研究了近十來(lái)年的高考電學(xué)試題并結(jié)合實(shí)踐中遇到的實(shí)際問(wèn)題總結(jié)出幾種教材中未涉及到的測(cè)電阻方法，供大家參考。

方法一：安安法測(cè)電阻

原理：已知內(nèi)阻的電流表充當(dāng)電壓表使用

例題：測(cè)量一待測(cè)電阻R1的阻值，器材如下：

電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻r1=5Ω）；

標(biāo)準(zhǔn)電流表A2（量程300mA，內(nèi)阻r2約為5Ω）；

待測(cè)電阻R1（阻值約為100Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為10Ω）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)約為10V，內(nèi)阻r約為1Ω）；開關(guān)導(dǎo)線若干。

解析：已知內(nèi)阻的電流表A1充當(dāng)電壓表使用，R1兩端的電壓為u1=I1r1，實(shí)驗(yàn)電路如圖1。需要直接測(cè)量的物理量是兩塊電流表的讀數(shù)I1、I2，則待測(cè)電阻R1=■

方法二：伏伏法測(cè)電阻

原理：已知內(nèi)阻的電壓表可充當(dāng)電流表使用

例題：測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：

電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；

電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω；

電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω；

滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；

單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。

解析：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖2所示，兩塊已知內(nèi)阻的電壓表均可充當(dāng)電流表使用，考慮到測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于量程的1/3，電壓表V1充當(dāng)電流表使用，通過(guò)Rx的電流為Ix=■，則：Rx=■r1

方法三：安阻法測(cè)電阻

原理：電阻箱或定值電阻當(dāng)電壓表用，圖3中電阻箱R1可測(cè)得電壓為（I1-I2）R1。

例題：要求測(cè)定電流表A2（量程250mA，內(nèi)阻r2約為5Ω）內(nèi)阻，器材如下：電池E（電動(dòng)勢(shì)約10V、內(nèi)阻r約1Ω）

標(biāo)準(zhǔn)電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻r1約為5Ω）

電阻箱R1（最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω）

滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值10Ω）

開關(guān)S和導(dǎo)線若干。

解析：如圖4所示，要測(cè)出的物理量為：當(dāng)電阻箱的讀數(shù)為R時(shí)，兩塊電流表示數(shù)I1和I2；可測(cè)得電流表A2的內(nèi)阻R2＝（I1-I2）R/I2，

方法四：伏阻法測(cè)電阻

原理：電阻箱或定值電阻當(dāng)電流表用，如圖5所示：若已知R及RV,則測(cè)得干路電流為：I=■+■；若不考慮RV的影響，則干路電流為：I=■

例題。該實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量待測(cè)電阻的阻值（約500Ω）.

實(shí)驗(yàn)器材：兩具電壓表量程相同，（內(nèi)阻都很大）.待測(cè)電阻Rx，電阻箱，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干。

電流表原理范文第4篇

輸入（刺激） ？ 輸出（反應(yīng)）黑灰白

如果電表為理想電表，即RV=∞，RA=0用圖1（甲）和（乙）兩種接法測(cè)出的電阻相等。但實(shí)際測(cè)量中所用電表并非理想電表，電壓表的內(nèi)阻并非趨近于無(wú)窮大、電流表也有內(nèi)阻，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)量出的電阻值與真實(shí)值不同，存在誤差。如何分析其誤差并選用合適的電路進(jìn)行測(cè)量呢？

一般將圖1（甲）所示電路稱電流表外接法，（乙）所示電路為電流表內(nèi)接法，則“伏安法”測(cè)電阻的誤差分析和電路選擇方法可總結(jié)為六個(gè)字：“大內(nèi)大、小外小”。

一、 誤差分析

根據(jù)歐姆定律，電阻的（真實(shí)）阻值等于該電阻兩端的電壓值除以此時(shí)流過(guò)電阻的電流值，即 R=URIR，但在實(shí)際的測(cè)量中，由于測(cè)量系統(tǒng)的原因，我們并不能同時(shí)測(cè)得UR、IR，所以在實(shí)際測(cè)量中，總會(huì)有測(cè)量誤差。

1 電流表外接法

由于電表為非理想電表，考慮電表的內(nèi)阻，等效電路如圖3所示，電壓表的測(cè)量值UV為ab間電壓，電流表的測(cè)量值IA為干路電流，是流過(guò)待測(cè)電阻的電流與流過(guò)電壓表的電流之和，故：R測(cè)=UvIA

圖3

2 電流表內(nèi)接法

其等效電路如圖4所示，電流表的測(cè)量值為流過(guò)待測(cè)電阻和電流表的電流（IA=IR），電壓表的測(cè)量值為待測(cè)電阻兩端的電壓與電流表兩端的電壓之和，故：R測(cè)=UvIA

綜上所述，當(dāng)采用電流表內(nèi)接法時(shí)，測(cè)量值大于真實(shí)值，為減小誤差，應(yīng)測(cè)大電阻。即“大內(nèi)大”（大電阻內(nèi)接、測(cè)量值偏大）；當(dāng)采用電流表外接法時(shí)，測(cè)量值小于真實(shí)值，為減小誤差，應(yīng)測(cè)小電阻。即“小外小”（小電阻外接、測(cè)量值偏?。?。

二、 電路的選擇

1 “大內(nèi)大”：當(dāng)R>RA時(shí)，δ內(nèi)0，選擇電流表內(nèi)接法測(cè)量，誤差更小。

“小外小”：當(dāng)R

例1 已知電流表的內(nèi)阻約為0.1，電壓表的內(nèi)阻約為10KΩ，若待測(cè)電阻約為5Ω用伏安法測(cè)其電阻應(yīng)采用電流表接法；若待測(cè)電阻約為500Ω，用伏安法測(cè)其電阻應(yīng)采用電流表接法。

分析：當(dāng)待測(cè)電阻的阻值約為5Ω，通過(guò)與電壓表的內(nèi)阻和電流表的內(nèi)阻的比較，可以看出待測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，由“外小小”可知，應(yīng)選用電流表外接法，這樣相對(duì)誤差趨近于零，測(cè)量值更準(zhǔn)確。

當(dāng)待測(cè)電阻的阻值約為500Ω時(shí)，待測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，由“內(nèi)大大”可知，應(yīng)選用電流表內(nèi)接法。

2 “大內(nèi)大”：當(dāng)R>RARV時(shí)，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接法進(jìn)行測(cè)量。

“小外小”：當(dāng)R

證明：電流表內(nèi)、外接法的相對(duì)誤差分別為δ內(nèi)=RA/R和δ外=R/(RV+R)，則：

（1） 若δ內(nèi)RARV此時(shí)，電流表內(nèi)接法的相對(duì)誤差小于電流表外接法的相對(duì)誤差，故實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇電流表內(nèi)接法，即“大內(nèi)大”。

（2） 同上分析可知，當(dāng)Rδ外，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇電流表外接法，即“小外小”。

例2 （2005年全國(guó)高考題）在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表的內(nèi)阻約為20KΩ，電流表的內(nèi)阻約為10Ω，選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上，如圖2-1所示：

（1） 根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出I-U圖線，由此求得該電阻的阻值Rx=Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

（2） 畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖。

分析：由圖四所描的點(diǎn)可作出I-U圖線，其斜率的倒數(shù)即為被測(cè)電阻的阻值，Rx約為2.3×103-2.5×103。

因?yàn)镽ARV=10×20×103Ω≈447.2Ω，則Rx>RARV,

由“大內(nèi)大”有，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選用2-2電流表內(nèi)接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖2-2所示。（電路為什么采用滑動(dòng)變阻器分壓接法在這里不討論）

3 當(dāng)待測(cè)電阻的阻值完全未知時(shí)，常采用試觸法，觀察電流表和電壓表的示數(shù)變化情況，原理如圖3-1。

將伏特表的某一接線柱分別接a、b兩點(diǎn)，觀察兩表的示數(shù)變化顯著與否。判斷待測(cè)電阻的大小。

當(dāng)待測(cè)電阻Ra、b兩點(diǎn)，其示數(shù)變化顯著。因待測(cè)電阻R較小，應(yīng)采用外接法。

當(dāng)待測(cè)電阻R>RA,與Rv可比擬時(shí)，伏特表的分流作用顯著，伏特表分別接a、b兩點(diǎn)，安培表示數(shù)變化顯著。因待測(cè)電阻R較大，應(yīng)采用內(nèi)接法。

小結(jié)：伏特表示數(shù)變化顯著，說(shuō)明待測(cè)電阻R與RA差不多，較小，應(yīng)采用外接法；安培表示數(shù)變化顯著，說(shuō)明待測(cè)電阻R與Rv差不多，較大，應(yīng)采用內(nèi)接法。

例3：某同學(xué)用伏安法測(cè)一個(gè)未知電阻R，用圖1所示甲、乙電路各測(cè)一次，依甲圖測(cè)得的典雅、電流值分別是2.9V、4.0mA，依乙圖測(cè)得的數(shù)據(jù)是3.0V、3.0mA，由此可知圖所示的電路測(cè)量誤差小些，測(cè)得的R為Ω。

電流表原理范文第5篇

伏安法測(cè)電阻是中考的常見題型，不過(guò)許多時(shí)候考題會(huì)把條件作些改動(dòng).最常見的兩種情況是：變成了只有一個(gè)電流表或只有一個(gè)電壓表，再加上其它已知條件(如一個(gè)阻值已知的定值電阻或一個(gè)已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完善實(shí)驗(yàn)步驟，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，求出未知電阻Rx的表達(dá)式.

下面分兩種情況進(jìn)行討論：

第一種情況：只有一個(gè)電流表時(shí)測(cè)未知電阻Rx的阻值

1.題目：一個(gè)阻值為R0的定值電阻，電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干，電源電壓恒定，測(cè)量未知電阻Rx的阻值.

(1)實(shí)驗(yàn)方案1：電路圖如圖2所示，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①閉合S、S1，此時(shí)Rx被短路，讀出電流表的示數(shù)I0；

②閉合S、斷開S1，此時(shí)R0、Rx串聯(lián)，讀出電流表的示數(shù)Ix；

③求Rx的表達(dá)式.

由于電源電壓恒定，所以I0R0=Ix(R0+Rx)

Rx的表達(dá)式為Rx=(I0-Ix)R0Ix.

(2)實(shí)驗(yàn)方案2：電路圖如圖3所示.與圖2比較，圖3是把開關(guān)S1并在了R0的兩端，實(shí)驗(yàn)操作步驟與方案1完全一樣，但測(cè)量的對(duì)象發(fā)生了變化,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①閉合S、S1，此時(shí)R0被短路，讀出電流表的示數(shù)Ix；

②閉合S、斷開S1，此時(shí)R0、Rx串聯(lián)，讀出電流表的示數(shù)I；

③求Rx的表達(dá)式.

由于電源電壓恒定，所以IxRx=I (R0+Rx).

Rx的表達(dá)式為Rx=IR0Ix-I.

(3)實(shí)驗(yàn)方案3：電路圖如圖4所示，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①只閉合S1，讀出電流表的示數(shù)I1；

②只閉合S2，讀出電流表的示數(shù)I2；

③求Rx的表達(dá)式.

由于電源電壓恒定，所以I1R0=I2Rx，

Rx的表達(dá)式為Rx=I1R0I2.

第三設(shè)計(jì)方案中，開關(guān)的斷開、閉合有多種變化，Rx的表達(dá)式也會(huì)各不相同，所列舉的是最簡(jiǎn)單的一種.

2.題目：一個(gè)已知最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器，電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干，電源電壓恒定，測(cè)量未知電阻Rx的阻值.

電路圖如圖5所示，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①閉合開關(guān)S，把變阻器的滑片P移到a端，變阻器短路，讀出電流表的示數(shù)I1；

②把變阻器的滑片P移到b端，此時(shí)變阻器R0全部接入，讀出電流表的示數(shù)I2；

③求Rx的表達(dá)式.

由于電源電壓恒定，所以I1Rx=I2(Rx+ R0).

Rx的表達(dá)式為Rx=I2R0I1-I2.

實(shí)際上，在圖2、圖3、圖4、圖5的四種電路設(shè)計(jì)中，當(dāng)電流表與定值電阻R0串聯(lián)或滑動(dòng)變阻器移到阻值最大的一端時(shí)與電流表的串聯(lián)，都是等效于起到了一個(gè)“電壓表”的作用，是變化了的“伏安法”測(cè)電阻.

第二種情況：只有一個(gè)電壓表時(shí)測(cè)未知電阻Rx的阻值

1.題目：一個(gè)阻值為R0的定值電阻，電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干，電源電壓恒定，測(cè)量未知電阻Rx的阻值.

實(shí)驗(yàn)方案1：電路圖如圖6所示，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①閉合S、S1，此時(shí)Rx被短路，讀出電壓表的示數(shù)U；

②閉合S、斷開S1，此時(shí)R0、Rx串聯(lián)，讀出電壓表的示數(shù)U0；

③求Rx的表達(dá)式.

步驟①讀出的電壓表的示數(shù)U就是電源電壓，應(yīng)用伏安法原理R=UI,

所以Rx的表達(dá)式為Rx=U-U0U0/R0=U-U0U0R0.

(2)實(shí)驗(yàn)方案2：電路圖如圖7所示.跟圖6比較，圖7是把電壓表并在了Rx的兩端，實(shí)驗(yàn)操作步驟與第一種設(shè)計(jì)完全一樣，但測(cè)量的對(duì)象發(fā)生了變化,實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①閉合S、S1，此時(shí)R0被短路，讀出電壓表的示數(shù)U；

②閉合S、斷開S1，此時(shí)R0、Rx串聯(lián)，讀出電壓表的示數(shù)Ux；

③求Rx的表達(dá)式.

步驟①讀出的電壓表的示數(shù)U就是電源電壓，應(yīng)用伏安法原理R=UI,所以Rx的表達(dá)式為Rx=UxU-UxR0=UxU-UxR0.

(3)實(shí)驗(yàn)方案3：電路圖如圖8所示，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①把電壓表并聯(lián)在R0的兩端，閉合S，讀出電壓表的示數(shù)U0；

②把電壓表并聯(lián)在Rx的兩端，閉合S，讀出電壓表的示數(shù)Ux；

③求Rx的表達(dá)式.

應(yīng)用伏安法原理R=UI,

所以Rx的表達(dá)式為Rx=UxU0/R0=UxU0R0.

實(shí)際上，在圖6、圖7、圖8的三種電路設(shè)計(jì)中，當(dāng)電壓表與定值電阻R0并聯(lián)時(shí)，都是等效于起到了一個(gè)“電流表”的作用，是變化了的“伏安法”測(cè)電阻.

2.題目：一個(gè)已知最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器，電源、開關(guān)和導(dǎo)線若干，電源電壓恒定，測(cè)量未知電阻Rx的阻值.

電路圖如圖9所示，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①閉合開關(guān)S，把變阻器的滑片P移到a端，變阻器短路，讀出電壓表的示數(shù)U1；

②把變阻器的滑片P移到b端，此時(shí)變阻器R0全部接入，讀出電壓表的示數(shù)U2；

③求Rx的表達(dá)式.