詳情如下:
1、采用半偏置法測(cè)量電流表內(nèi)阻rg,電路如圖14-1所示。
(1)先打開S2,關(guān)閉S1,調(diào)節(jié)R使電流表滿
(2)將電阻盒R'的阻值調(diào)至最小,關(guān)閉S2。 此時(shí),電G的指示很小。 調(diào)節(jié)R′,使電流表指針正好指向滿刻度的一半,即達(dá)到半偏壓。
(3)記下電阻箱R′的阻值,即電流表中電阻rg的阻值。
當(dāng)R遠(yuǎn)大于R/時(shí),可以認(rèn)為rg=R/。 (當(dāng)R遠(yuǎn)大于R/時(shí),調(diào)整R/基本上不會(huì)改變電路R/的電流,也是全偏置電流的一半,且兩支路的電阻相等)。 事實(shí)上,S閉合后,總電阻略有下降,總電流略有增加。 當(dāng)電流表半偏置時(shí),/到R/很小。 其中R不需要讀,可以使用滑動(dòng)變阻器(要求阻值很大,實(shí)驗(yàn)室一般的滑動(dòng)變阻器無(wú)法滿足要求)或者使用電阻箱。 需要讀取R',因此必須使用電阻箱。
2、將電流表轉(zhuǎn)換為電壓表:根據(jù)rg、Ig和擴(kuò)展的量程電流表改裝成電壓表,計(jì)算出需要與電流表串聯(lián)的電阻R1的值。
(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算出電流表的滿偏置電壓Ug=Igrg。 為了將其量程擴(kuò)展至U,其量程擴(kuò)展的倍數(shù)為n=U/Ug,因此應(yīng)串聯(lián)的分壓電阻為R=(n-1)rg。
(2)將電流表與電阻箱串聯(lián),使電阻箱的電阻值為R=(n-1)rg,就組成了量程為U的電壓表。
(3)查出修改后的表盤讀數(shù):首先查出表盤上每一格代表多少伏特。 電流表原量程為300微安,最大量程標(biāo)注“30”。 表盤上“0-30”之間有15個(gè)刻度。 換算成2伏電壓表后,每格應(yīng)代表2/15伏。 如果指針指向 110 微安刻度,則實(shí)際電壓為 2 × (110/300) = 0.73 伏。 如果指針偏轉(zhuǎn) 3 格,則實(shí)際電壓為 (2/15) × 3 = 0.40 伏。
3.改造電壓表的校準(zhǔn)
(1) 按照?qǐng)D 14-2 連接校準(zhǔn)電路。 滑動(dòng)變阻器R1采用分壓方式。 開始時(shí),其滑塊放置在分壓最小的位置。 電源采用2節(jié)干電池。 虛線框?yàn)樾薷暮蟮碾妷罕恚琕為標(biāo)準(zhǔn)電壓表。
(2)合上開關(guān),調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑塊,使標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)為0.5伏、1.0伏、1.5伏、2.0伏。 記下下表中修改后的電壓表的值。 相應(yīng)的閱讀。
(3) 按下列公式計(jì)算修改后的電壓表的百分比誤差:即為校準(zhǔn)表相應(yīng)的讀數(shù)值。
4.數(shù)據(jù)記錄和處理:詳細(xì)信息參見(jiàn)“實(shí)驗(yàn)程序”部分。
(1)測(cè)量數(shù)據(jù)的圖像處理方法;
(2)實(shí)驗(yàn)誤差分析(測(cè)量值與真值的關(guān)系);
6、注意事項(xiàng):
(1)測(cè)量?jī)?nèi)阻時(shí),在合上開關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器的阻值置于主路上最大點(diǎn)。
(2)測(cè)量?jī)?nèi)阻時(shí)電流表改裝成電壓表,干線上滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)大于支線上電阻箱的阻值。