电压表和电流表工作的原理是什么?他们的结构是怎么样的?

题目

电压表和电流表工作的原理是什么?他们的结构是怎么样的?

答案

通常电压表可由微安表(电流表的一种)或灵敏电流计来改装.
在微安表满偏电流与内阻一定的情况下,只要串联一个足够大的电阻,则它两端所能承受的电压也将随之变大.不妨设满偏电流为I,而微安表内阻为r,而串联电阻的阻值为R,则该改装电压表的量程为I*(R+r).R越大,量程越大.此可以当作电压表为什么要串联一个大电阻的原因之一了.
电压表工作时,是并联在待测电路或者电阻上的,这时电压表和电路两端的电压相等.如果电压表的电阻不可忽略,则电压表和待测电阻组成并联电路的总阻值为:1/R并=1/R待测+1/R电压表
当且只当电压表的内阻无限大的时候可以认为 1/R电压表=0
则可认为并联电路的阻值即是待测电阻的阻值,即可认为通过电压表的电流为0,认为电压表的两端不参与到电路之中的.
所以为了精准地测出电路电压,电压表必须得有极大的电阻,否则便不可忽略,测得的值便不准确.
当然我们也可以同样认为,任何电压表都是不可能不参与到电路中,也不可能是绝对准确的,它所测得的电压值总是会比真实值低一点的.(这是因为并联电阻总是比任一个并联电路中的电阻小,故而并联以后电路分压必定减少.)
当然另外必须考虑的一点是,电压表的量程并不是越大就越好的,因为人的读数总是存在偏差的,量程越大,则读数可能带来的绝对偏差越大.只要适合量程的电压表就好了.
电流表是跟据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的.
电流表内部有一永磁体,在极间产生磁场,在磁场中有一个线圈,线圈两端各有一个游丝弹簧,弹簧各连接电流表的一个接线柱,在弹簧与线圈间由一个转轴连接,在转轴相对于电流表的前端,有一个指针.
当有电流通过时,电流沿弹簧、转轴通过磁场,电流切磁感线,所以受磁场力的作用,使线圈发生偏转,带动转轴、指针偏转.
由于磁场力的大小随电流增大而增大,所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小.
这叫磁电式电流表,就是我们平时实验室里用的那种