Question

14．电流表和电压表都是由小量程的电流表（表头）改装成的．请回答下面问题：
①电流表G（表头）有三个主要参数，满偏电流（I_g）、满偏电压（U_g）、内阻（R_g），它们间的关系是U_g=I_gR_g（请用题目所给字母作答）．
②把小量程的电流表改装成较大量程的电压表需串联（填写“串联”或“并联”）一个电阻；把小量程的电流表改装成较大量程的电流表需并联（填写“串联”或“并联”）一个电阻．
③如图所示，有一表头，满偏电流I_g=500 μA，内阻R_g=200Ω，．用它作多用电表的表头，已知R₁=20Ω，R₂=180Ω，R₃=49.9kΩ，R₄=499.9kΩ．
当接线柱接在“公共”与a端当电流表使用时量程为：0-10mA；
当接线柱接在“公共”与c端当电压表使用时量程为：0-50V．

Answer 1

分析 （1）由欧姆定律即可求出满偏电流（I_g）、满偏电压（U_g）、内阻（R_g）间的关系．
（2）把小量程的电流表改装成较大量程的电压表需 串联一个电阻；把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻．
（3）根据欧姆定律即可求出两表的量程．

解答 解：（1）由欧姆定律可知，满偏电流（I_g）、满偏电压（U_g）、内阻（R_g）间的关系为U_g=I_gR_g．
（2）把小量程的电流表改装成较大量程的电压表，电表两端的电压增大，根据U=IR可知，需 串联一个电阻；把小量程的电流表改装成较大量程的电流表，流过电表的电流增大，根据欧姆定律：I=$\frac{U}{R}$可知，需要减小电表的电阻值，所以需并联一个小电阻．
（3）当接线柱接在“公共”与a端当电流表使用时，公共端与a之间的电压：${U}_{g}′={I}_{g}•（{R}_{g}+{R}_{2}）=500×1{0}^{-6}×（200+180）$=0.19V
此时流过R₁的电流：$I′=\frac{{U}_{g}′}{{R}_{1}}=\frac{0.19}{20}=0.0095$A
电路中的总电流：I=${I}_{g}+I′=500×1{0}^{-6}A+0.0095A=0.010A=10$mA
量程为：0-10mA；
当接线柱接在“公共”与c端当电压表使用时，流过R₁、R₁的电流：$I″=\frac{{I}_{g}{R}_{g}}{{R}_{1}+{R}_{2}}=\frac{500×1{0}^{-6}×200}{20+180}=5×1{0}^{-4}$A
流过R₃的电流：${I}_{3}={I}_{g}+{I}_{3}=1×1{0}^{-3}$A
所以R₃两端的 电压：${U}_{3}={I}_{3}{R}_{3}=1×1{0}^{-3}×49.9×1{0}^{3}=49.9$V
电表两端的总电压：U=U₃+I_gR_g
代入数据得：U=50V
即量程为：0-50V．
故答案为：①U_g=I_gR_g②串联、并联 ③0-10； 0-50．

点评 本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表改装原理、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．