电流表改装校准电路应该采用分压式还是限流式?

1 引言

近日,焦作市高二年级期中考试开考,物理卷中的第11题是一道电流表的改装和校准,试题中涉及到的校准电路的选择问题引发了不少教师的争议。

2 试题回放与参考解析

3 辨析

在物理交流群中,不少老师对参考答案中给出的滑动变阻器的限流式解法不认可,认为校准电路中的滑动变阻器应该采用分压式解法。理由是改装电流表的校准应该从零开始校准,而限流式电路无法实现从零开始,只有分压式电路才行。

其实,老师们对参考答案提出质疑,是可以理解的。

在对电压表或电流表改装校准时,确实使用分压电路,但使用乙图所示的电路对电流表改装校准时,必须串入保护电阻。

就本题而言,改装后的电流表的内阻约等于0.2欧姆,量程为0.6安培,而实验室内的滑动变阻器的总阻一般从几十欧姆到几百欧姆,不符合分压电路中要求滑动变阻器的总阻远远小于待测电阻的条件。

如果电源电压为1.5伏,可知限流电路的滑动变阻器的总阻不得小于2.5欧姆。

如果对改装后的电流表进行逐点校准,考虑到量程为0.6安培的电流表的最小分度为0.02安培,则滑动变阻器的总阻只要大于75欧姆即可。

根据上述分析可知,只要起限流作用的滑动变阻器的总阻大于75欧姆,就可以实现对改装后的电流表的逐点校准。

4 结论

在该题中,使用限流电路对改装后的电流表进行校准,是合理的;当然,如果试题中再为电源电压和滑动变阻器的总阻提供参考值,就更完美了。

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