题目内容

3.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,若将这个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)如果将这个小量程的电流表G改装成一个大量程的电流表A,量程为0~30mA,应该怎样设计,将该装好的电路画在用虚线框内.

分析 (1)知道电流表的电阻,根据欧姆定律求出刻度盘上最大刻度3mA处对应电压表的电压值;
(2)改装好电压表的最大示数已知,满偏时的电流不变,根据欧姆定律求出总电阻,利用电阻的串联求出串联定值电阻的阻值;
(3)把小量程的电流表改装成大量程的电流表时,需要并联一个分流电阻.

解答 解:(1)由I=$\frac{U}{R}$可得,刻度盘上最大刻度3mA处对应的电压值:
Ug=IgRg=3×10-3A×10Ω=0.03V;
(2)电流表改装成电压表后的总电阻:
R总=$\frac{U}{{I}_{g}}$=$\frac{3V}{3×1{0}^{-3}A}$=1000Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,串联定值电阻的阻值:
R=R总-Rg=1000Ω-10Ω=990Ω;
(3)将这个小量程的电流表G改装成一个大量程的电流表A时,应并联一个电阻分流,如下图所示:

答:(1)刻度盘上最大刻度3mA处应该标0.03V的电压值;
(2)串联的定值电阻R的大小为990Ω;
(3)如上图所示.

点评 识别电路的基本连接方式,然后利用欧姆定律的应用进行相关计算,本题的关键是理解题意.

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