题目内容
现有一个未校准的电流表A,其量程为500mA,内阻大约20Ω.
(1)要利用这个电流表测量一个未知电阻Rx的阻值(大约为40Ω左右),可用的器材还有:电源E1(电动势1.5V、内电阻约0.5Ω),电源E2(电动势10V、内电阻约0.4Ω),滑动变阻器R1(10Ω、1.5A),滑动变阻器R2(200Ω、0.5A),电阻箱R(0~9999.99Ω),单刀单掷开关K1、单刀双掷开关K2及导线若干.要求画出实验电路图,在图上要标出所用器材的字母代号,并写出主要实验步骤.
(2)再给一块标准电流表A0,它的量程也是500mA,内阻大约10Ω左右,要利用这块标准电流表对电流表A进行校准.除了第(1)问中给出的器材外,还必须增加什么仪器?简单说明原因,并画出校准用的实验电路图.
解析:
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(1)用替代法测量Rx电阻值的实验电路图如图1所示.
实验步骤:①开关K2板向1,闭合开关K1,调节R1,使电流表A指某一刻度值. ②将开关K2板向2,调节R,使电流表A指与上面相同的刻度值. ③记下此时电阻箱R的阻值R0,则Rx=R0. (2)必须增加一个电动势较大的电源E(例如大于16V),否则最大电流达不到500mA,无法校准满度电流值.电路图如图2所示.
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实验室有一块量程为500μA,内电阻Rg约为200Ω的电流表(也称微安表),需要准确测量它的内电阻,有人根据实验室现有的器材设计了如图甲所示的实验电路。电路中部分器件的规格如下:
未校准的电流表(也称毫安表):(mA:量程1mA,内电阻约100Ω)
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滑动变阻器:(R1:20Ω,1A)
电阻箱: (R2:999.9Ω)
直流电源:(E:电动势3V,内阻很小)
1. 为了保证实验操作过程的安全(即不论滑动变阻器R1的滑动端如何调节,都不会烧坏电流表),定值电阻R3的阻值至少应为 Ω。
2.将图7乙所示的实物图按图7甲所示的电路连接成实验电路。
3. 简述测量的主要操作步骤,并说明测量的结果。