07 基础课：多用电表 - 步骤和读数

多用电表外部结构

• 表头：用来读数
• 机械调零旋钮
• 选择开关：有两个功能，1 是选择当前多用电表是测电压、电流还是电阻。2 还能选择量程（倍率）
• 欧姆调零旋钮：为了让欧姆表短接时，指针能够满偏。

多用电表内部结构

多用电表能干这么多事，就是因为内部设计非常巧妙。

我们拧多用电表的选择开关时，其实是在选这 1,2,3,4,5,6 这几个头。不同的头对应的是不同的表、量程。

上图中，$r$ 就是一个普通的电流表（表头）。

如果接 1 头

电路是 $r+R_2$ 和 $R_1$ 并联，构成一个改装电流表。

扩大的量程倍数为 $n_1=\frac{r+R_2}{R_1}+1$

此种接法是大量程电流表。

如果接 2 头

电路内部是 $r$ 和 $R_1+R_2$ 并联，构成一个改装电流表。

扩大的量程倍数为 $n_2=\frac{r}{R_1+R_2}+1$

此种接法是小量程接法。

比较 $n_1=\frac{r+R_2}{R_1}+1$ 和 $n_2=\frac{r}{R_1+R_2}+1$，

易得 $n_1>n_2$。

TIP

可以通过并联电阻小的改装电流表的量程越大，快速判断出谁的电流表量程大。

在这里，1 并联的电阻小，总量程大；2 并联电阻大，总量程小。

如果接 3、4

此种接法电路中有电源，属于欧姆表。不同的接法就是不同的档位。

如果接 4、5

接 4，是小量程电压表。

接 5，是大量程电压表。

多用电表作为欧姆表使用的步骤

第一步：机械调零（校准表头）

每次实验的开始，先做一次机械凋零。

第二步：选档

尽量将指针落在中间，因为表盘不均匀，在中间较为准确。

$\mathrm{中}\mathrm{间}\mathrm{读}\mathrm{数}\times \mathrm{倍}\mathrm{率}=\mathrm{实}\mathrm{际}\mathrm{阻}\mathrm{值}$

第三步：欧姆调零

调的时候让表笔短接。

调零和选档的顺序必须是先选档，后调零。

否则如果先欧姆调零，再选档，换档后电源电压变了，整个欧姆表内部内阻变了，欧姆调零就白做了。

每次换挡后需要重新调零。

第四步：测量读数

读最上面的表盘。

第五步：换挡

这一步不是每个实验都要做。

只有两种情况需要做：

1. 一开始没有选档
2. 要测量别的电阻，别的电阻和原测量电阻相差很大，原档位不合适

第六步：调到 OFF 档或交流高压档

实验结束后，保护多用电表，调到 off 挡。

步骤总结

1. 第一步：机械调零
2. 第二步：选档（指针尽量在中间）
3. 第三步：欧姆调零（短接，满偏）
4. 第四步：测量读数
5. 第五步：换挡（需要重新欧姆调零）
6. 第六步：调到 OFF 档或交流高压档

调零总结

机械调零，不管测啥都要调，只在整个实验开始的时候做一次。

欧姆调零，只有测电阻需要，每次欧姆表换档都要做一次。

红黑表笔

红笔接的是多用电表内部表头的正极。

所以不管测啥，电流都需要从红笔流入电表，从黑笔流出电表。

判断是红笔、黑笔技巧：

“根据表头的正负极”或“内部电源的正负极”判断哪边是红笔，哪边是黑笔。

红笔相当于电流表、电压表正接线柱，黑笔则相当于电流表、电压表负接线柱。

多用电表读数

多用电表读数 - 欧姆档

• 如果是欧姆挡，那么读数为最上面的那一圈。
• 如果是直流电流、直流电压、交流电流看从上到下第二圈读数（也就是中间那圈读数）
• 最下面那圈用来测交流电压，高中不涉及！

由于欧姆表的读数表盘不均匀，所以不估读，直接要么整要么半。并且不同位置分度值不一样。读完数后记得乘倍率。

比如上面表盘的读数在 17 到 18 之间，直接就读 17.5（要么整要么半）。

多用电表读数 - 电流电压档

第二圈下面有三排量程。但是比较难看，实际上我们可以不看下面的量程。而用下面的方法：

表盘一共 50 个格子，

读数 = 格子数 * 分度值（注意根据分度值判断是估读到本位还是下一位）

例题

题 1

解

向右偏转太大，说明电阻很小。

小电阻用小档。

可以将量程变小。改变档位后，需要重新欧姆调零。

$C$

题 2

TIP

偏转角指的表头的偏转角，偏转角小表示电流小，电阻大！

解

$DBEA$

题 3

解

（1）

A 红色。电流是从红表笔流向内部表头。

（2）

R，表笔短接，满偏

（3）

$I_g=\frac{E}{r_{\mathrm{内}}}$

$r_{\mathrm{内}}=\frac{E}{I_g}=\frac{1.5}{300\times {10}^{-6}}$

$=5000\mathrm{\Omega }$

$5$

题 4

解

读数在 17-18 之间，所以读一半，为 17.5

最后还要乘以倍率 100，为 1750.

$1750$

题 5

解

（1）

第一步用螺丝刀进行机械调零。选 E。

$EDBCA$

（2）

1 个格子代表 0.2，

在 2.8 到 3 之间，取中间数 2.9.

$2.9$

题 6

解

（1）

$6\times 10=60\mathrm{\Omega }$

（2）

读数在 35-36 之间。

分度值为 $\frac{10mA}{50}=0.2mA$

也就是在 $7.0mA-7.2mA$，分度值不是以 1 结尾，就估读到小数后一位，

为 $7.1mA$

（3）

分度值为 $\frac{5}{50}=0.1V$

在 $3.5-3.6$ 之间。估读到下一位

$3.57$

（4）

欧姆调零。

题 7

解

（1）

黑。电流都是从正极流向内部表头，从负极流出。

（2）

A 应该是机械调零按钮。

B。

C 电流档时，调节没用。

（3）

1. 160
2. 880（有两种方法求解，一种是最大电压法，一种是最大电流法 $IR$）

法一：表头的最大电压和与它并联电阻相同。据此计算出 n，然后……

法二：先将表头和与之并联的电阻总阻值算出，然后根据最大测量电流为 1mA，算出表头最大电压，然后算出 n，然后……

（4）

29 格。

一、

分度值 $\frac{2.5mA}{50}=0.05mA$

$29\times 0.05=1.45mA$

二、

注意是读电阻，$1.10\times {10}^3$（三位有效数字，如果多了位数，就使用科学技术法）

三、

大电压。

分度值 $\frac{5V}{50}=0.1V$

2.90V