把检流计改装为电压表实验方法

【目的和要求】

　　学会用分流法测定电流表的内阻，进一步理解并联分流的原理；练习把电流表改装成电压表，加深对串联分压作用的理解；掌握确定改装电压表的百分误差的方法。

【仪器和器材】

　　检流计（J0409型或J0409－1型），直流电压表（J0408型或J0408－1型），滑动变阻器（J2354－1型），转柄电位器（22千欧）。简式电阻箱（J2262型），干电池2－3个，单刀开关2个（J2352型），导线若干。

【实验方法】

　　1．检流计内电阻的测量

　　（1）按图4．8－1接好电路。R₀为电位器（22千欧），R′为电阻箱（0－9999欧），G为检流计，选用G₀挡（R_g＝80－125欧，I_g＝300微安），电源为2－3节干电池。

　　将R₀的阻值调至最大，断开S₂，试触S₁，如果电路中电流超过检流计的满偏电流，则应串联一个定值电阻；如电路中电流未超过检流计的量程，则可以开始实验。

　　（2）调节电位器R₀的阻值，使检流计指针逐渐指到满刻度。

　　（3）将电阻箱R′的阻值调到最小，闭合S₂，这时检流计G的示数很小。调节（增大）电阻箱R′的阻值，使检流计的指针正好指到满刻度的一半。

　　（4）记下电阻箱R′的阻值，它就是检流计内电阻R_g的阻值。

　　2．把检流计改装为电压表

　　（1）根据上面实验结果计算出检流计的满偏电压U_g＝I_gR_g，为了将它的量程扩大到U（一般U可取2伏），则它的量程扩大的倍数为n＝U／U_g，故应串联的分压电阻为R＝（n－1）R_g。

　　（2）将检流计与电阻箱串联，使电阻箱阻值为R＝（n－1）R_g，即组成量程为U的电压表。

　　（3）弄清改装后表盘的读数。首先明确表盘上每格表示多少伏。检流计的原量程为300微安，最大量程处标的是“30”，表盘上“0－30”之间是15格，改装成2伏的电压表后，每一格应表示2／15伏，如果指针指在110微安刻度上，实际电压是2×（110／300）＝0．73伏，如果指针偏转3格，实际电压是（2／15）×3＝0．40伏。

　　一般来说可以按公式

U′＝（I／I_g）U

来计算，式中I_g为检流计满偏电流值，I为表盘电流的刻度值，U为改装表的最大量程，U′为改装表对应的刻度。

　　3．改装电压表的校准

　　（1）按图4．8－3接好校准电路。滑动变阻器R₁采用分压接法，开始时它的滑片置于分压最 小的位置。电源用2节干电池。虚线框内为改装后的电压表，V为标准电压表。

　　（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，依次使标准电压表的读数为0．5伏、1．0伏、1．5伏、2．0伏，在下表中记下改装电压表的相应的读数。

（3）按下式计算改装电压表的百分误差：

　　式中U₀为改装表的最大量程，U为标准表的相应的读数值。