设计简易欧姆表

 

　　1．在图（二）4．24－1电路的实验过程中，取得一组数据（见表），以k＝I_x/I_g为纵坐标，以n＝R_x/R_中为横坐标，绘出图线，如图（二）4．24－2所示。可以看出它不是一条直线，由此可知，欧姆表的刻度是不均匀的。当n＝1即R_x＝R时，I_x＝1/2I_g。它意味着1/2I_g时，待测电阻的阻值等于表内的综合电阻。由欧姆表刻度盘上的中值读数就可以知道这个表的综合内阻。

 

 

　　上述特点也可以直接推导出来。根据欧姆表的原理电路可知

　　当R_x＝0时，I_x为满偏，即

　　半偏时，R_x＝R_中，显然

　　代入I₀＝E／R_综，可得R_{中＝R综。}

当R_x分别为中值电阻R_中的2倍、3倍、4倍，……时，电路中的电流强度I_x分别为满偏电流I_g的1/3，1/4，1/5，……。可见欧姆表刻度是不均匀的。

　　2．在图（二）4．24－1的原理电路中，选用表头量程为5毫安，电池电动势ε＝1．5伏，则中值电阻

　　现要求将倍率缩小10倍，则R′＝R_中/10＝30欧，另外还必须考虑电池电压下降的影响。电池输出电压下降后，将引起欧姆零点 偏移（即R_x＝0时，I_x≠I_g），如果通过改变综合电阻来调节零点，又会影响中值电阻的阻值，例如在满度电流不变的情况下，电池电压由1．5伏降至1．3伏，则中值电阻的误差为：

　　因此在实际电表中，应有电阻调零的电路。调整零点时，中值电阻应几乎不变。通常可以采用如图（二）4．24－3所示的电路，用0－9．99Ω的电阻箱代替原表头的分流电阻并联在表头两端，调节R_A的值，以使ab短路时电流表指针满偏。你可以实际实验一下，将E由1．5伏改为1．3伏，分别改变R_A和R₀以调节欧姆表零点，再取数值等于表刻度上指示的中值电阻的已知电阻分别进行测量，比较哪一种电路的误差更大？

选自：《高中物理课外实验》