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简易双量程电流表是一种可以测量两种不同量程电流的仪表。电路中G是灵敏电流计,具有内阻Rg。通过并联分流电阻R1和R2,可以实现小量程和大量程的测量。当开关S断开时为小量程,闭合时为大量程。
当开关S断开时,电流表工作在小量程状态。此时电流只能通过表头G流动,分流电阻R1和R2不起作用。电流从A端进入,经过表头G,从C端流出。这种情况下,电流表的最大测量值等于表头的满偏电流Ig。
当开关S闭合时,电流表工作在大量程状态。此时总电流I在节点处分为两路:一路I1通过分流电阻R1,另一路Ig通过表头G。由于R1与G并联,两者电压相等。通过选择合适的R1阻值,可以使大部分电流通过R1,只有小部分电流通过表头,从而扩大测量量程。
分流电阻R1的计算基于并联电路的特点。由于表头G和分流电阻R1并联,它们两端的电压相等。根据欧姆定律,Ig乘以Rg等于I1乘以R1。当量程扩大n倍时,通过R1的电流I1等于n减1倍的Ig。最终得到分流电阻的计算公式:R1等于Rg除以n减1。
双量程电流表具有一表两用、测量范围灵活、精度较高等优点,广泛应用于实验室和工厂检测。以设计1毫安和10毫安双量程电流表为例:已知表头满偏电流1毫安,内阻100欧姆,量程扩大倍数为10倍,计算得分流电阻R1约为11.1欧姆。这种设计原理简单可靠,成本低廉,是电工测量中的重要工具。