Question

實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．現(xiàn)在要測量實際電流表G₁的內(nèi)阻r₁．供選擇的儀器如下：
A．待測電流表G₁（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω）
B．電流表G₂ （0～10mA，內(nèi)阻約100Ω）
C．電壓表V₁（量程6V）
D． 電壓表V₂（量程15V）
E．滑動變阻器R₃ （0～1000Ω）
F．滑動變阻器R₄ （0～500Ω）
G． 定值電阻R₁（300Ω）
H． 定值電阻R₂（10Ω）
I． 直流電源（E=3V）
J． 電鍵S及導(dǎo)線若干．
（1）請選擇合適的器材設(shè)計實驗電路，并把電路圖畫在方框中（圖中表明所選器材）
（2）根據(jù)測量所得物理量有r₁=

(I   2 -I   1 )R   1

I   1

．

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是由于給出的電壓表量程遠大于待測電流表的量程，所以不能用電壓表，只能用給出的另一電流表

G

2

，然后畫出待測電流表與電流表

G

2

及其定值電阻

R

1

（因其電阻值與

G

2

內(nèi)阻接近）各種可能連接情況，通過估算只要使通過電流表的電流不小于量程的

1

3

均可行．

解答：解：（1）由于待測電流表的滿偏電壓

U

1

=

I   1 r

1

=5

×10

-3

×300V=1.5V，遠小于表中給出的電壓表量程值，所以不能使用給出的電壓表

V

1

和

V

2

，因為電流表

G

2

的量程

G

1

的量程，可以將

G

1

與定值電阻

R

1

并聯(lián)再

G

2

串聯(lián)，電路中最大電阻

R

max

=

E

1 3 I   2

=

3

1 3 ×10 ×10 -3

Ω=900Ω，所以滑動變阻器可以采用限流式，變阻器應(yīng)選

R

4

，電路圖如圖所示
（2）根據(jù)歐姆定律應(yīng)有

I

2

=

I

1

+

I   1 r   1

R   1

，解得

r

1

=

(I   2 -I   1 )R   1

I   1

．
故答案為（1）如圖
        （2）

(I   2 -I   1 )R   1

I   1

點評：遇到有關(guān)電路設(shè)計的題目，在保證電表安全的情況下，畫出各種可能的電路圖，然后通過計算使通過電表的電流不能小于量程的

1

3

的就行．