大学物理实验直流电表原理与使用

物理实验常用的电表为磁电式电表其结构如图2-3-1所示.直流电表的工作原理如下：，

将一个可以自由转动的线圈放在永久磁铁的磁场内，线圈通电时，受磁力矩作用而转动，同时，弹簧游丝又给线圈一个反向恢复力矩，使线圈平衡在某一角度，固定在线圈上的指针静止于电表的某一刻度上，其偏角与线圈内电流大小成正比，表面分度呈线性.

1.检流计

检流计是灵敏度较高的直流电表，其零刻度一般位于表面中央，便于检测电流流向.把检流计串联在电路中可测量微小电流，也可判别电路中有无电流通过；把检流计并联在电路中，可作微电压测量.使用时，应避免过大电流损坏表头.电路图中检流计一般用符号G表示.

检流计的主要参数有：

（1）内阻：线圈的电阻值；

图2-3-1　磁电式直流电表的结构

1—永久磁铁；2—极掌；3—圆柱形铁芯；4—线圈；5—指针；6—游丝；7—半轴；8—调零螺杆；9—平衡锤

（2）灵敏度S：指针偏转一格所需的电流值；

（3）满偏电流Ig：指针偏转满刻度时线圈所通过的电流值.

2.直流电流表

直流电流表是由表头与分流电阻并联而成的，通常把它串联在电路中测量电流.按所测电流大小，直流电流表可分为微安表、毫安表、安培表等.

电流表的主要参数有：

（1）内阻Ri：表头内阻与分流电阻并联的电阻值；(www.xing528.com)

（2）量程Ii：电流表指针达到满刻度时的电流值.

3.直流电压表

直流电压表是由表头与分压电阻串联而成的，通常把它并联在电路中测量电压.按所测电压大小，直流电压表可分为微伏表、毫伏表、伏特表和千伏表等.

电压表的主要参数有：

（1）内阻Ri：表头内阻与分压电阻串联的电阻值；

（2）量程Ui：电压表指针达到满刻度时的电压值；

（3）电压灵敏度S：表头满刻度电流的倒数，即Ig-1，其单位是Ω·V-1.由它可算出量程为Ui时电压表的内阻Ri=SUi.

4.直流电表使用方法及注意事项

（1）注意电表极性.接线柱旁标有“+”“-”极性，“+”表示电流流入端，“-”表示电流流出端，接线时，切不可把极性接错，以免损坏.

（2）正确连接电表.电流表必须串联到电路中，电压表应与被测电压的两端并联.

（3）合理选择量程.根据待测电流或电压的大小，选择合适的量程.若量程太小，电表指针超出满格将损坏指针甚至烧坏整个线圈；若量程太大，指针偏转太小，读数不准确.一般来说，量程的选择应在不超出满格的范围内使指针偏转程度尽可能大.使用时，应先估计待测量的大小，再确定合适的量程.在不知道待测量的范围时，应先试用最大量程，根据指针偏转情况，再改用合适量程.

（4）读数避免视差.读数时，应正确判断指针位置，为了减少视差，读数时，必须使视线垂直于刻度表面.精密的电表在刻度尺旁附有镜面，当指针与它在镜中的像重合时，指针对准的刻度才是电表的正确读数.

（5）读数时，应注意有效数字.在物理实验中，测量的物理量一般都是有效数字.电表上的读数同样也是有效数字，它应该由可靠数字与可疑数字两部分组成.对于单量程电表来说，连同前面可靠部分，读出刻度的估计部分，两者就组成了有效数字.对于多量程电表来说，由于电表的面板刻度只可能有1～2种刻度，所以一般要进行换算，尤其是如何确定读数的有效数字位数，应引起重视.多量程电表的最大允差Δ仪=量程×精度%.使用电表前，要认真阅读该电表的使用说明书.