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        歐姆表的若干個為什么

        2007-12-31 00:00:00趙新勇郭安成
        物理教學探討 2007年7期

        1 歐姆表的刻度為什么不均勻?

        歐姆表是由電流表改裝而成(即電流表串聯一個電源和可變電阻)。電流表指針偏轉的角度與流過的電流成正比。(即θ∝I)利用歐姆表測電阻時,先調零,則Ig=ER內 。當測量電阻Rx時,有Rx=E(1I-1Ig),由此可知Rx與I不是線性變化,因此歐姆表刻度不均勻,從右到左,刻度線越來越密。

        2 使用歐姆表時,為什么要盡可能利用中央刻度?

        由于歐姆表刻度不均勻,讀數時必然存在誤差,當指針在右邊時,盡管在表盤上讀數較為準確,但乘上大倍率時,誤差就會很大;當指針在左邊時,由于刻度線太密,數值跳躍很大,無法準確讀出電阻值的大?。欢醒氩糠值目潭认鄬鶆蛞恍?,讀數也較為準確,因此,測量電阻時,應盡量使指針在中央刻度附近。

        3 如果指針指在10Ω和20Ω的正中央,則Rx<15Ω,為什么?

        由于從右到左,刻度線越來越大、越來越密,偏轉相同的角度時,左邊的電阻變化量大,右邊的電阻變化量小。20-Rx>Rx-10 因此Rx<15Ω

        4 測量過程中,如果用×10的倍率時,指針偏轉角太小,為什么改用×100的倍率,而不是×1的倍率?

        指針偏角太小,意味著數值太大,因為指針不偏轉時,指示為∞,為使指針在中央附近,應選擇較大的倍率,即×100。

        5 為什么歐姆表中的電池用久了,在測量時

        R測>R真?

        電池用久了,電動勢要變小,設原來的電動勢為E0 ,后來電動勢為E,則E0>E。當電路中電流為I時,電表的示數R測=E0(1I-1Ig),而電阻真實值R真=E(1I-1Ig)。則R測>R真。且電動勢變化越大,誤差越大。

        6 為什么每次換倍率后都需要重新調零?

        調零時,Ig=ER內即有R內=EIg換用不同倍率時,歐姆表的內部電路發(fā)生了變化,可使電動勢E或Ig發(fā)生改變,則表的內阻(即中值電阻)也發(fā)生變化。如J0411型多用電表的歐姆表電路如圖所示。×1、×10、×100之間轉換時,電動勢E不變,但由于與○G并聯的電阻值不同(相當于電流計改裝為電流表,安培表量程發(fā)生了變化);使電流表滿偏時,電路中的電流發(fā)生變化,從而R內改變。而對于×1k的倍率,所用電源電動勢改變了,則表的內阻發(fā)生了變化。因此,每次換倍率時都要重新調零。

        7 在使用歐姆表時,為什么還要機械調零?

        在多用電表使用前,回路中電流為零,指針應指在電流表的零刻度。對應的電阻阻值應為∞,如果不在∞處,應調整定位螺絲,使指針指在左端電流零值處,這個過程叫機械調零,如果缺少這一步驟,讀數誤差是很大的。

        8 為什么測電阻時,兩手不能同時觸及表筆的金屬部分?

        因為如果兩手同時觸及表筆的金屬部分,這樣所測得是人體電阻和待測電阻的并聯值,而不是待測電阻的值,因此會造成很大的誤差。

        9 在選用歐姆檔測電阻時,為什么要把測量元件與電路斷開?

        因為如果不把待測元件與電路斷開,測量到的是待測元件與電路其他部分的并聯值,而不是它的真實值。另外,如果電路中存在電壓,就可能會使通過表頭中的電流瞬間增大,而燒毀電表。因此,要測電路中的電阻,需拆下來測量,至少要拆下一端。

        10 為什么多用電表使用后,應把選擇開關置于交流電壓最高檔或“OFF”檔上?

        因為若置于歐姆檔上,一方面電池會漏電,另一方面,如果再次使用測量電壓或電流時,忘記換檔的操作錯誤將會燒毀電表。如果置于交變電壓最高檔,就可以避免以上兩種情況的發(fā)生,如果用交流電壓最高檔,去測電流或電阻,只是測量無法進行,但不會燒毀電表。

        (欄目編輯 黃懋恩)

        “本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”

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