什么是电流表
电流表是指用来测量交、直流电路中电流的仪表。在电路图中,电流表的符号为“圈A”。电流值以“安”或“A“为标准单位。
电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体,在极间产生磁场,在磁场中有一个线圈,线圈两端各有一个游丝弹簧,弹簧各连接电流表的一个接线柱,在弹簧与线圈间由一个转轴连接,在转轴相对于电流表的前端,有一个指针。当有电流通过时,电流沿弹簧、转轴通过磁场,电流切磁感线,所以受磁场力的作用,使线圈发生偏转,带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大,所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这叫磁电式电流表,就是我们平时实验室里用的那种。在初中时期,所用电流表量程一般为0~0.6A和0~3A。
两种接法的原理
由欧姆定律表达式:R=U/I可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出电流,就可求出待测电阻阻值。但电压表、电流表可以采取图所示的两种接法,这就是产生电流表内、外两种接法的原因。
外接法的含义
(1)如图1所示,电流表接在电压表两接线柱外侧,叫“外接法”
外接法的特点: 由于电压表的分流导致电流表的示数大于被测电阻电流的真实电流。
内接法的含义
如图2所示,电流表接在电压表两接线柱内侧,叫“内接法”
内接法的特点: 由于电流表的分压导致电压表示数大于被测电阻电压的真实电压。
由此可见:由于电压表、电流表内阻的影响,内接法、外接法都有误差。
测电阻阻值中电路的内接法与外接法误差分析
一般来说,若待测电阻R的阻值较小,用外接法测出的阻值较为准确,误差较小; 若待测电阻R阻值较大,用内接法测出的阻值较为准确。
内接法与外接法的选择依据
注: R为待测电阻估计值(一般题中会给) ;RA为电流表的内电阻; RV为电压表的内电阻;
外接法时误差分析
电流表中示数应是流过R的电流IR和通过电压表电流IV之和,即I=IR + IV,则R=U/I=U/ (IR+IV )
引|起误差的原因是电流中增加了伏特计的分流电流IV,结果使测得的R数值比实际值要小些。但一般伏特许的内阻RV较大,大约在几千欧姆左右,如果待汲电阻R比电压表内阻RV小得多,即R《 《RV,则根据并联分流的性质,通过电压表的电流IV很小,可以忽略不计,认为= IR,因此测量结果较为精确。
相对误差为:
电压表的内阻越大,相对误差越小。
内接法误差分析
电压表标数U等于R两端电压UR和电流表两端电压UA之和U=UR+UA,即,则
引起误差的原因是电压U中增加了电压表分压电压UA,结果使测得的R值比实际值要大些。如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻RA大得多,即R 》RA,根据分压性质,UA可以忽略不计。认为U= UR,测出的结果较为精确。
相对误差为:
可见电流表的内阻越小,相对误差越小。
待测电阻的阻值大小是相对于所用仪表的内阻来说的。量程大的电流表内阻小,量程小的内阻大; 量程大的电压表内阻大,量程小的内阻小。但量程大的电表每小格表示的安培数或伏特数较大,对于很小的电流和电压读不出较准确的值来。
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