某同学要将一满偏电流为3mA的毫安表G改装为量程为30mA的电流表。他先测量出毫安表G的电阻,然后对表进行改装,最后再利用一标准毫安表,对改装后的电流表进行检测
具体实验步骤如下:
①按电路原理图a连接线路
②将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后调节R1的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度
③闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使毫安表G的指针偏转到满刻度的三分之一的位置
④记下R2的阻值
回答下列问题:
(1)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为90Ω,则毫安表G内阻的测量值Rg=___Ω,与毫安表内阻的真实值相比,Rg____(填“>”、“=”或“<”)
(2)若忽略实验的误差,将上述毫安表G改装成量程为30mA的电流表,则需要并联一个阻值R=___Ω的电阻
(3)根据图b所示电路对改装后的电表进行检测,当标准毫安表的示数为16.0mA时,改装表的指针位置如图c所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,改装电流表的量程是__mA
(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=____
180 < 20 )32
【详解】
(1)由于指针指在三分之一的位置,说明R2分得电流为电流计电流的两倍,所以电流计电阻是R2的两倍,为180Ω。闭合S2后,R2与Rg的并联值R并<Rg,所以I总>Ig,而此时G的示数为满偏电流的三分之一,所以IR2大于三分之二满偏电流,所以2R2<,即Rg<;
(2)由并联电路分流特点,得
Ω=20Ω
(3)标准毫安表的示数为16.0mA时,改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度,故改装电流表的量程为32mA;
(4)把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值
当量程为32mA时,则有
当量程为30mA时,则有
联立解得
欧姆定律与电阻定律:
动态直流电路半定量问题的分析方法:
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