Question

常用的電壓表是由小量程的電流表G改裝而成的．電流表G也是一個電阻，同樣遵從歐姆定律．圖甲是一個量程為0～3mA的電流表G，當有電流通過時，電流可以從刻度盤上讀出，這時G的兩接線柱之間具有一定的電壓．因此，電流表G實際上也可以當成一個小量程的電壓表．已知該電流表的電阻為R_g=10Ω．
（1）若將這個電流表當成電壓表使用，則刻度盤上最大刻度3mA處應該標多大的電壓值？
（2）如圖乙所示，若將這電流表串聯(lián)一個定值電阻R后，使通過G的電流為3mA時，A、B之間的電壓等于3V，這樣A．B之間（虛線框內(nèi)）就相當于一個量程為0～3V的電壓表（圖丙），求串聯(lián)的定值電阻R的大小．
（3）如圖丁所示，若將這電流表串聯(lián)一個阻值為4990Ω的定值電阻R′后，通過G的最大電流為3mA，則該電壓表的量程是多少？

Answer 1

（1）根據(jù)歐姆定律得，刻度盤上最大刻度3mA處應該標的電壓值：
U=IR_g=3×10^-3A×10Ω=0.03V；
（2）由題意可知，因為R_g與R串聯(lián)，
根據(jù)歐姆定律可得，AB之間的總電阻：
R_AB=

U

I

=

3V

3×10-3A

=1000Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，串聯(lián)的定值電阻：
R=R_AB-R_g=1000Ω-10Ω=990Ω；
（3）電流表G和定值電阻R′串聯(lián)，當通過最大電流為3mA時AC兩端的電壓：
U_AC=I（R_g+R′）=3×10^-3A×（4990Ω+10Ω）=15V，
則該電壓表的量程為0～15V．
答：（1）刻度盤上最大刻度3mA處應該標多大的電壓值為0.03V；
（2）串聯(lián)的定值電阻R的大小為990Ω；
（3）該電壓表的量程是0～15V．