有关内阻的计算和分析在近年物理中考压轴题经常出现,今天我们一起来欣赏一道有关电压表内阻的问题,希望能加深你对这个类型问题的理解。
例:用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,由于电压表的阻值很大,在电路分析时,我们常将电压表视为断路来处理,但是实际上会有一部分的电流通过电压表,若电压表的内阻R=500Ω,调节滑动变阻器的滑片,使电压表和电流表的示数分别为10V和0.1A。
请你完成下列问题:
(1)通过电压表的电流是多大?
(2)未知电阻R的真实值是多大?
(3)这种测量电路适合测量阻值很大的,还是阻值很
小的未知待测电阻?请做出简要的定性分析。
解:(1)由电路图可知,电压表和未知电阻Rx并联,电流表测干路的电流,则通过电压表的电流
Iv=U/Rv=0.02A
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过Rx的电流
Ix=I-Iv=0.08 A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以未知电阻Rx的真实值
Rx=U/Ix=125Ω
(3)当待测电阻的阻值比电压表的内阻小很多时,电压表分得的电流很小,电流表的示数接近通过待测电阻的电流,测量的结果比较准确,所以这种测量电路适合测量阻值很小的未知待测电阻。
我们知道,在分析电路时我们将电压表等效成断路,在计算电压表的内阻时,我们又把它看成大电阻,这就需要我们要根据具体的题目,具体分析,切不可一成不变。