電壓表是我們平常測量電壓的一種儀器,我們要正確的了解電壓和它的單位及電壓表的讀數(shù)和它的使用方法。通過實(shí)驗(yàn)操作得出串聯(lián)和并聯(lián)的電路中電壓規(guī)律,加強(qiáng)平時(shí)使用這些規(guī)律的知識(shí)和安全操作。
1、我們先來認(rèn)識(shí)一下數(shù)字電壓表,一般電壓表有3-4個(gè)接線柱,一個(gè)負(fù)接線柱(紅色的線柱),2個(gè)-3個(gè)正接線柱(黑色的線柱)。
2、測電壓時(shí),我們要把電壓表連接在想要測電路的兩端;正負(fù)極接線柱一定要接正確;要選好合適的量程,提前確認(rèn)好所要測量的電壓表量程,不能超過限量。并聯(lián)在電路中。
3、在并聯(lián)連接測驗(yàn)中,所得到的數(shù)值顯示在顯示屏的小窗口上,數(shù)值為1.570v的電壓。
4、我們在上面已經(jīng)認(rèn)識(shí)過了數(shù)字電壓表的樣子和用法了,這里我們再來認(rèn)識(shí)一下普通的刻度電壓表的樣子。
5、我們把以測試干電池為例子,來測試一下普通的刻度電壓表的使用方法:在這里還是以并聯(lián)的方法來做實(shí)驗(yàn)看看數(shù)值的變化情況。
6、正負(fù)極連接要正確,和數(shù)字電壓表的正負(fù)極接線柱接方法是大同小異;要正確選好量程,提前確認(rèn)好所要測量的電壓表量程,不能超過限量。我們再來看看刻度盤上最后所得的數(shù)值變化不明顯。
7、我們再來選電壓量程15V正接線柱測試來看看,15V時(shí),刻度盤上的每一個(gè)大格為5Ⅴ,每一個(gè)小格為0.5V;我們再來看看刻度盤上指針過了多少格 ,就知道了。
8、我們再來選電壓量程3V時(shí),刻度盤上的每一個(gè)大格為1Ⅴ,每一個(gè)小格為0.1V;我們再來看看刻度盤上指針過了多少格 ,就知道了。最后所得的數(shù)值為1.5Ⅴ,如圖所示。如果是串聯(lián),最后所測得結(jié)果為電源電動(dòng)勢。串聯(lián)和并聯(lián)方法使用方法是大同小異,這里就不說了。
電壓表是測量電壓的一種儀器。由永磁體、線圈等構(gòu)成。電壓表是個(gè)相當(dāng)大的電阻器,理想的認(rèn)為是斷路。
電壓表測量電壓的原理:
由于通電的導(dǎo)體就會(huì)有電流流過。當(dāng)電壓表去測量某電源的電壓時(shí),同樣要吧電壓表接到電源的正負(fù)接,或者測量某電阻兩端電壓就接到電阻的兩端。這樣就要電流流過電壓表,電壓表的偏轉(zhuǎn)線圈就有電流流過。
由于通電導(dǎo)體周圍存在磁場。該磁場跟電壓表里面的磁體相互作用,就產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。這個(gè)電流越大,偏轉(zhuǎn)就越大。也就是說電壓越高,偏轉(zhuǎn)越大。這個(gè)關(guān)系就反映出電壓的大小了。
電壓表的日常維護(hù):
?。?)由于磁電系電流表的過載能力很小,使用時(shí)一定要注意連接電路的極性和量限的選擇。
(2)若在測量中發(fā)現(xiàn)指針反向偏轉(zhuǎn)或正向偏轉(zhuǎn)超過標(biāo)度尺上滿刻度線,應(yīng)立即斷電停止測量,待連接正確或重新選擇更大量限的電流表后再進(jìn)行測量。
?。?)當(dāng)測量工作完畢后,應(yīng)先斷電源,再從測量電路中取下電流表,將其放置在干燥、通風(fēng)和陰涼的環(huán)境中。對(duì)靈敏度、準(zhǔn)確度很高的微安表和毫安表,應(yīng)用導(dǎo)線將正、負(fù)端鈕連接起來,以保護(hù)儀表的測量機(jī)構(gòu)。
在磁電系測量機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上加裝合適的測量線路,就構(gòu)成磁電系的電流表和電壓表。
(1)磁電系電流表的組成:
在磁電系測量機(jī)構(gòu)中,由于可動(dòng)線圈的導(dǎo)線很細(xì),而且電流還要經(jīng)過游絲,所以允許通過的電流很小,約幾微安到幾百微安。要測量較大的電流,必須加接分流電阻。因此,磁電系電流表實(shí)際上是由磁電系測量機(jī)構(gòu)與分流電阻并聯(lián)組成的,如圖所示。由于磁電系電流表只能測量直流電流,故又稱為直流電流表。
設(shè)磁電系測量機(jī)構(gòu)的內(nèi)阻為Rc,分流電阻為RA,被測電流為IX,根據(jù)并聯(lián)電路的分流公式,流過測量機(jī)構(gòu)的分電流IC應(yīng)為:
其中的n稱為電流量程的擴(kuò)大倍數(shù)。式中說明,要使電流表量程擴(kuò)大n倍,所并聯(lián)的分流電阻RA應(yīng)為測量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻RC的1(n-1)。可見,對(duì)于同一測量機(jī)構(gòu),只要配上不同的分流電阻,就能制成不同量程的電流表。這就是磁電系電流表的擴(kuò)程依據(jù)。
一般情況下,RA比RC小得多,故被測電流IX的絕大部分要經(jīng)分流電阻分流,實(shí)際通過測量機(jī)構(gòu)的電流IC只是IX的很小一部分。同時(shí),當(dāng)RC與RA數(shù)值一定時(shí),IX與IC之比也是一定的。因此,只要將電流表標(biāo)度尺的刻度放大IX/IC倍,就能用儀表指針的偏轉(zhuǎn)角來直接反映被測電流的數(shù)值。
(2)磁電系電壓表的組成:
一只內(nèi)阻為RC滿刻度電流為IC的磁電系測量機(jī)構(gòu),本身就是一只量程為UC=ICRC的直流電壓表,只不過它的電壓量程很小。如果需要測量更高的電壓,就必須擴(kuò)大其電壓量程。根據(jù)串聯(lián)電阻可分壓的原理,我們給測量機(jī)構(gòu)串聯(lián)上分壓電阻RV,就可擴(kuò)展表的量程,如圖說是,可見,磁電系直流電壓表是有電磁系測量機(jī)構(gòu)與分壓電阻串聯(lián)組成的。
設(shè)磁電系測量機(jī)構(gòu)的額定電壓為UC=ICRC,串聯(lián)適當(dāng)分壓電阻RV后,可使電壓量程擴(kuò)大為U, 此時(shí),通過測量機(jī)構(gòu)的電流仍為IC,且IC與被測電壓U成正比,所以,可以用儀表指針偏轉(zhuǎn)角的大小來反映被測電壓的數(shù)值。
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn):
若令為電壓量程擴(kuò)大倍數(shù),則
式中說明,要使電壓表量程擴(kuò)大m倍,需要串聯(lián)的分壓電阻是測量機(jī)構(gòu)內(nèi)阻RC的(m-1)倍。