電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

在學習九年級物理全一冊電學部分內容時,我們會用到電流表來測量透過某一個用電器或電阻的電流。電流表在使用時,需要注意以下幾點:

第一,必須將電流表和被測的用電器串聯。如果誤將電流表和被測的用電器並聯,那麼,電流表指示的就不是流過用電器的電流,而且很容易損壞電流表。

電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

串聯電路

如上圖,在沒有連線電流表時,串聯在電路中小燈泡L1和L2發光情況是這樣的。如果我們將電流表並聯在燈泡L1兩端,那麼我們就會看到下圖的情況。

由於電流表本身內阻很小,相當於“一根導線”,所以並聯在小燈泡L1兩端時,會造成L1短路,只有燈泡L2發光,此時發光的亮度比之前亮很多。那麼,現在電流表測量的是透過小燈泡L2的電流,而非L1的電流。

電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

電流表並聯燈泡

第二,必須讓電流從紅色(或標識“+”號)接線柱流進,再從黑色(或標識“一”號)接線柱流出。否則,電流表指標反向偏轉,無法讀數,而且也容易損壞電流表。

如下圖所示,電源的左端為正極,電流從電源的正極出發,過開關S1之後,我們接到了電流表的黑色(標識“+”)接線柱,看到電流表的指標反偏,說明電流表的正負接線柱接反了。

電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

電流表指標反偏

第三,必須正確選擇電流表的量程。如果被測電流超過電流表的最大測量值,就無法讀數,而且也有可能損壞電流表,這時應該改用更大量程的電流表。

為避免電流過大損壞電流表,在不能事先估計電流的情況下,可以先閉合開關然後迅速斷開(叫做“試觸”),看看在開關閉合的瞬間指標的偏轉是否在最大測量值之內。

如下圖,我們看到,雖然電流表的指標向右偏轉了,但是偏轉的角度很小,因此說明我們選擇的量程大了(一般偏轉到量程的2/3為宜),應該改用小量程來測量。

電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

電流表量程選擇偏大

同樣,如果是遇到如下圖的情況,那麼說明我們所選擇的量程小了,應該改用大量程來進行測量。

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電流表量程選擇偏小

第四,不允許把電流表直接連到電源的兩極!否則,電流表將被損壞。

如下圖,閉合開關S1後,我們的電流表是直接連線到電源的兩極上,雖然選用了大量程,但是指標偏轉還是超過了量程,因此這樣的連線是不允許的,極易損壞電流表或者是電源。

所以,同學們務必記住,電流表不能連線到電源的兩極上

電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

電流表並聯電源

接下來,透過上述電流表的使用注意事項,我們來總結出電流表指標偏轉的情況反映的電流表連線存在的問題。

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電流表指標

在連線電流表之前,為選擇合適的量程都要進行試觸。試觸時主要看指標的偏轉情況。

(1)不偏轉(如上甲圖)。一方面可能電流表所在的電路是斷路,另一方面也可能是電流表已經損壞。

(2)反偏(如上乙圖)。即指標向反方向偏轉,說明“+”“-” 接線柱接反了,造成透過電流表中電流的方向相反。這樣不但無法讀數,還會損壞電流表。

(3) 偏轉角度太小(如上丙圖)。偏轉太小是由於電流表所選量程太大。一個電流表有0~3A和0~0.6A兩個量程,用 0~3A量程時每小格表示0.1A,用0~0.6A量程時,每小格表示0.02A,我們說0~0.6A量程的準確度高些。如果透過電流表的電流是0.06A,用0~3A量程去測就讀不準確,而用0—0.6A量程去測就可以讀準確。可見換用小量程是為了提高測量的準確度。所以用大量程測而指標偏轉角度較小時,應該換用小量程。

(4)滿偏(如上圖丁)。即指標大幅度地向滿刻度偏轉,造成滿偏的原因:一是待測電路可能發生了短路,電流過大;二是可能所選量程太小。短路和量程太小都會損壞電流表。

實操練習題:

某同學在使用電流表測量透過某一燈泡的電流的實驗,閉臺開關後,發現電流表的指標偏轉到如圖所示的位置,於是他立即斷開開關,則:

(1)測量時產生這種現象的原因是

(2)該同學為了完成實驗,下一步應該採取的措施是

(3)改正錯誤後,該同學再閉合開關,發現指標的讀數是1。8A,請你在圖中畫出指標的位置。

電流表指標偏轉情況分析,如何連線才正確?老師認真做了4條總結

練習題

練習題答案:

(1)電流表量程選小了

(2)斷開開關,改接大量程

(3)略