常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的.电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律.图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压.因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表.已知该电流表的电阻为Rg=10Ω.
(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值?
(2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B之间的电压等于3V,这样A.B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3V的电压表(图丙),求串联的定值电阻R的大小.
答案:
分析:(1)电流表G也相当于一个电阻,阻值为10Ω,通过它的电流为3mA时,加在它两端的电压根据U=IR直接可求;
(2)电流表G和定值电阻R串联,已知U和I,根据R=可先求出总电阻,然后根据串联电路的电阻特点即可求出R的阻值.也可先根据串联电路的电流、电压特点求出通过R的电流和R两端的电压,再根据R=计算出R的阻值.
解答:已知:Rg=10Ω,I=3mA=3×10-3A
求:Ug,R
解:(1)根据欧姆定律得
Ug=IRg=0.003A×10Ω=0.03V;
(2)AB之间的电阻 =
因为Rg和R串联,所以R=RAB-Rg=1000Ω-10Ω=990Ω.
答:(1)应标的电压值为0.03V;
(2)串联的定值电阻R为990Ω.