实验十一 学习使用数字万用表
【思考题参考答案】 1.调节电阻箱的电阻为500对于500对于5
电阻从0和9999
和5
时,电阻的误差是多大
为例。
答:以级为例,以每个接点的接触电阻按
接线柱输出,误差为
?R?500?0.1%?6?0.002?0.512?
电阻从0和接线柱输出,误差为
?R?5?0.1%?2?0.002?0.009?
;
2.电源电压为110V。是否可以只用一个电阻箱控制,得到0.5A的电流
答:若只用一个电阻箱控制,所需电阻为R?1100.5?220Ω。这需要电阻箱的
R?100档,此档允许电流为0.05A,实际电流大于额定电流,不能使用。
3.对于一块四位半的数字万用电表的直流电压200mV量程,可能出现的最大数字是多少最小分辨率是多少
答:最大数字为。最小分辨率为。
4.使用数字万用电表的直流电压2V量程测量直流电压,测量值为,测量误差为多少如果测量值为,测量误差为多少如果换用200mV量程测量直流电压,误差为多少
答:我们以级的三位半表为例,?U???0.5%Ux?一个字?。 2V量程测量直流电压时 ?U???0.5%?1.5V?1mV???8.5mV 2V量程测量直流电压时?U???0.5%?0.15V?1mV???1.8mV
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200mV量程测量直流电压时?U???0.5%?150mV?0.1mV???0.9mV可见,测量小电压尽量选用低量程档。
5.为什么不宜用数字万用电表的电阻档测量表头内阻
答:数字万用电表电阻档内置9V电池,而微安表头内阻在2000左右。这样测通
过表头的电流估计为92000?0.0045A?4.5mA,这个电流远大于微安表头的满量程电流。
6.为什么不能用数字万用电表的电阻档测量电源内阻
答:电阻档的使用条件是被测电阻中无电流通过,或者被测电阻两端无电压。对电源内阻来说,一旦用电阻档测量,电源就为内阻提供了电流,这样容易烧毁电表。
实验十二 制流和分压电路
【思考题参考答案】
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1.在连接分压电路时,有人将电源的正、负极
B E K · 经过开关分别连到变阻器的一个固定端和滑动端。这种连接方法对么会有什么问题
答:电路如图,这种连接方法不对。这种电路负载电阻被短路不会分压。
C A 2.有一分压电路如图(实验的那个电路),负载电阻RL?5.1k?,电压表内阻为
RV?10k?,变阻器电阻为R0。
(1)若希望分压均匀,应选择哪种规格的变阻器 (a)5?,1A;(b)100?,0.5A(c)1000?,0.2A
(2)当滑动头分别滑到A、B两端时,电压表示数为多少
(3)设电源电压恒定,变阻器按(1)作了正确选择,但是A端到电源负极的导线断了。当滑动头滑到B端时,电压表示数为多少
答:(1)这里电压表内阻与负载电阻并联才是真正的负载电阻。即
RL0?RL//RV?3.4k?,要使分压均匀,??RL0R0?2,兼顾省电,选(c)。
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(2)当滑动头分别滑到A、B两端时,电压表示数分别为0和E; (3)这成了制流电路,当滑动头滑到B端时,电压表示数为E。
3.设计固定分压比的分压电路,电源电压1 V,RL?1000?,要求分压比为Y?0.1。
如果要求分压比Y?0.001,电路应如何调整
答:电路如图,分压比为
。
R2//RL?Y
R1?R2E R1 RL 选??RL2R22R2?2,则?Y,即?YR2?1000R1?R2R2?RL
R2 (1)Y?0.1,可以求出R2?52.5?,R1?RL2?R2?447.5? (2)Y?0.001,可以求出R2?0.5?,R1?RL2?R2?499.5?
[补充思考题]分压电路和制流电路都能控制负载上的电压和流过负载的电流。使用这两种控制电路有何不同(想一下什么情况下使用制流电路或分压电路)
答:(1)它们的电压调节范围不同,分压电路电压调节范围为0-E,制流电路调节
的负载电压范围为
RLE-E;(2)调节的均匀性不同,分压电路??RLR0?2比较均
RL?R0匀,不影响电压范围,制流电路??RLR0?2虽然也比较均匀,但
值影响电压范围,
调节越均匀输出范围越小;(3)消耗的电功率不同,如果两种电路输出电压范围相同,制流电路比分压电路省电。
实验十四 磁电式直流电表的改装
【思考题参考答案】
1.如果预先不知道表头内阻,能否在改装电压表的同时确定表的内阻。电路见课本第64页,图14-5。 》
答:可以。先将电阻箱Rs调到?UIg,改装后,在输入端加上满量程电压U,逐步减小Rs使表头满偏。有 Ig?Rg?Rs??U,Rg?内阻。
2.用半偏法测量电表内阻时,如果不满足R1?R2??Rg的条件,应如何计算Rg。 答:见课本第63页图14-2。满偏时电源端电压为Ig?Rg?R1?R2?,半偏时电源端电压为?Ig2?IR0??Rg//R0?R1?R2?,电源电阻不计,有
U?Rs。从电阻箱读出Rs就可以计算Ig?Ig2?IR0?Rg//R0?R1?R2??Ig?Rg?R1?R2?
?又 RgIg2?IR0R0
解出 Rg?R0?R1?R2? R1?R2?R03.在被改装表的零点和满度校准好之后,在零点和满度之间的各刻度仍然不准。试分析产生这一结果的原因。
答:这有可能是刻度位置不准或者磁场不够径向均匀,后者造成线圈转到不同位置受的磁力矩不够线性,这样线圈在不同位置获得的力矩是不成比例的。 ~
[补充思考题] 用半偏法测量电表内阻时,如果不满足R1?R2??Rg的条件。定性分析,按半偏法计算Rg时比真值大还是小。
国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-电磁学
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