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实验九 练习使用多用电表
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一、实验目的
1.了解多用电表的构造和原理,掌握多用电表的使用方法.
2.会使用多用电表测电压、电流及电阻.
3.会使用多用电表探索黑箱中的电学元件.
二、实验原理
1.表盘
多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.另外,还有欧姆表的调零旋钮、指针定位螺丝和测试笔的插孔.
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由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,所以并不是每个项目的量程都有专门的标度,有些标度就属于共用标度,如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度.
2.多用电表的内部构造
多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的,每进行一种测量时,只使用其中一部分电路,其他部分不起作用.
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将多用电表的选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通;选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.如图所示,其中1、2为电流测量端,3、4为电压测量端,5为电阻测量端,测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端.
3.多用电表测电阻阻值的原理
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欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律,欧姆表内部电路结构如图所示.R为调零电阻,红黑表笔短接,进行欧姆调零时,指针满偏.根据闭合电路欧姆定律有Ig=,当红黑表笔之间接有未知电阻Rx时,有I=,故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上直接算出I对应的Rx的值,所测电阻Rx即可从表盘上直接读出.由于I与R的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻的零刻度在电流满偏处.当Rx=Rg+R+r时,I=,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻.
4.电流表与电压表的改装
表头除能改装为欧姆表外,还能改装为电压表和大量程电流表.如下表
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名称
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原理
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改装原理图
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量程及电阻R
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改装
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电压表
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串联电阻分压
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U=Ig(Rg+R)
所以R=-Rg
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大量程电流表
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并联电阻分流
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IgRg=(I-Ig)R
所以R=Rg
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三、实验器材
多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.