一、实验目的
1.学习测量表头内阻的方法。
2.掌握将表头改成较大量程的电流表和电压表的方法。
3.学会校准电流表和电压表的方法,画出改装表的校准曲线。
二、实验仪器
FB308电表改装与校准实验仪。
三、实验原理
常见的磁电式电流计主要由永久磁体、 线圈(细漆包线绕制)、游丝(产生机械反力矩)、指针等部分组成。当电流通过线圈时,载流线圈在磁场中产生磁力矩,使线圈转动并带动指针偏转,同时游丝产生与偏转角度成正比的反力矩,两力矩平衡使线圈静止时,,即转角与电流大小成正比。所以可由指针的偏转角度直接指示出电流值。
电流计允许通过的最大电流称为电流计的量程,用表示,电流计的线圈有一定内阻,用表示,与是两个表示电流计特性的重要参数。测量内阻常用方法有:半电流法(也称中值法或半偏法)、替代法。
(一)改装为大量程电流表
根据电阻并联规律可知,如果在表头两端并联上一个阻值适当的电阻,如图14-3所示,可使表头不能承受的那部分电流从上分流通过。如需将量程扩大倍,则不难得出
(14.1)
(二)改装为电压表
一般表头能承受的电压很小,不能用来测量较大的电压。为了测量较大的电压,可以给表头串联一个阻值适当的电阻 ,如图14-4所示,使表头上不能承受的那部分电压降落在电阻上。由图14-4可求得扩程电阻值为:
(14.2)
(三)电表的校准
用表示改装表的准确度等级,则有 (14.6)
根据式(14.6)算出的值达到哪一级就定为哪一级.
电表的准确度除用等级表示外,也可用校准曲线表示(如图14-6所示). 为被校电表的指示值,为该点的示值误差(两个校正点之间用直线段连接)。
四、实验内容与步骤
1.用中值法或替代法测出表头的内阻
2.将量程为的表头改装成(或自选)量程的电流表,每次记下标准表相应的读数于表14-1。
3.将量程为 的表头改装成(或自选)量程的电压表,每次记下标准表相应的读数于表14-2:
五、数据处理
1、确定改装后电表的等级:
(1)改装后电流表等级:
由得
故改装后电流表的等级为2.5级
(2)改装后电压表等级:
由得
故改装后电压表的等级为0.5级
2、做出改装后电流表和电压表的校准曲线如下:
六、结论和分析
结论:
通过实验和数据处理可知:
表头内阻为:=2066
改装后的电流表、电压表等级分别为:2.5级、0.5级
分析:
(对结论进行分析,例如这些数据是否正确,靠什么去判断?数据的好坏又说明什么?实验结果是否正确?这些问题主要是靠分析实验本身来判断,即必须分析实验方法是否正确,它带来多大误差?仪器带来多大误差?实验环境有多大的影响等)。
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