Question

现有一满偏电流为500μA，内阻为1.2×10³Ω的电流表，某同学想把它改装成中值电阻为600Ω的欧姆表，（中值电阻：电阻调零后，当测量待测电阻时，电流表指针指在表盘中央时所对应的阻值）实验室提供如下器材：
A、一节干电池（标准电动势为1.5V）       B、电阻箱R₁（最大阻值99.99Ω）
C、电阻箱R₂（最大阻值999.9Ω）           D、滑动变阻器R₃（0-100Ω）
E、滑动变阻器R₄（0-1KΩ ）              F、导线若干及两个接线柱
（1）为完成实验，上述器材中应选择______、______、______、______（填器材前面的字母代号）．
（2）在方框中画出改装电路图．
（3）用改装后的欧姆表测一待测电阻，读出电流表的读数为200μA，则待测电阻阻值为______Ω．

Answer

因中值电阻为欧姆表总内阻，而电流表内阻已大于中值电阻，故要给电流表并联一电阻，根据中值电阻的阻值列出RX分别取0、600时两电路的电流电压关系方程，求出并联的阻值和串联变阻器的阻值，从而确定要并联的电阻大小．即选择电阻箱和选择滑动变阻器；并选择必要器材：电池，导线若干及两相接线柱．
解   先求 （2）电路设计：因中值电阻小于电流表的内阻，故要给电流表并联一电阻箱；再串一变阻器调节是欧姆表内总电阻．
        不防先设并联R2，串联R4，求出两者的阻值再具体确定用哪个器材． 改装电路如图所示：
        （3）I=I1+Ig 当Rx=600Ω时，Ig=250uA=0.25mA，此时有
                           （1）
      当Rx=0Ω时，Ig=500uA=500×10-6A，此时有
                               （2）
                 由（1）（2）可得R4=360Ω，R2=300Ω；
                           得 I1=4Ig
                           又   I=I1+Ig         得  I=5Ig
                     所以改装后，当电流表读数为200uA时，
              表头两端电压Ug=Ig×Rg=0.2mA×1.2k=0.24V，I=5Ig=1mA
          所以有       mA
         解得Rx=900Ω：
  再做（1）选择器材：必选的是A、F；因求出R2=300Ω，故设定准确，B太小，故电阻箱选C，因R4=360Ω故滑动变阻器E可以提供．故设定准确，而D太小．
答案为：（1）A、C、E、F
        （2）见图
        （3）900Ω