一道電學(xué)題目的聯(lián)想

汪金曜

用兩個相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式接入電路，如圖1所示，則閉合開關(guān)后，下列的說法正確的是

A.圖1中的A1，A2的示數(shù)相同

B.圖1中的A1，A2的指針偏角相同

C.圖2中的A1，A2的示數(shù)和偏角都不同

D.圖2中的A1，A2的指針偏角相同

看罷了上面的題，你或許會會心的一笑，這是一道經(jīng)典的老題了，這道題的解法也十分容易：

電流表A1、A2是由兩個相同的小量程電流表改裝成的，它們并聯(lián)時，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程大的電流表讀數(shù)大.當(dāng)它們串聯(lián)時，A1、A2的示數(shù)相同.由于量程不同，內(nèi)阻不同，兩電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同.

圖1中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，A1、A2量程不同所以它們的內(nèi)阻不同，由歐姆定理，得通過A1、A2的電流不同，所以A1、A2表讀數(shù)不同.故A錯誤，B正確.

圖2中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同.由于量程不同，內(nèi)阻不同，電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同.故C、D錯誤.

可是實驗事實真的是這樣嗎？如果你身旁有兩個一樣的電流表，不妨用它們的不同量程做實驗試試吧！

結(jié)果一定已經(jīng)使你大吃一驚了.理論推導(dǎo)沒有錯，可實驗結(jié)果為何與理論部相符呢？問題出在哪呢？

其實我們都忽略了一個重要的問題，我們常使用的電流表都有兩個量程“0～0.6 A”、 “0～3A”它的簡化模型如圖3.

相信看到這幅圖你一定已經(jīng)知道問題所在了！

如果將兩個相同的電流表的兩個量程并聯(lián)接入電路中，那么花它的等效電路圖如圖4.

如圖4所示，路端電壓相同，由歐姆定理，

得I1=U R1+Rg，I2=U Rg，

顯然I1

因此兩電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度的比值為Rg R1+Rg.

當(dāng)然即便使用萬能電表仍然會出現(xiàn)以上情況.

如果是電壓表的話能否有類似情況呢？如圖當(dāng)電壓表串聯(lián)時流過兩表電流相同，加在兩表頭的電壓U=IRg.因此兩電壓表的偏轉(zhuǎn)角是相同的.但兩表的讀數(shù)卻不同，

U1 U2=R1+Rg R1+R2+Rg，

其實也就是電壓表的量程之比.

看到這里讓我們再重新看一下題目吧！題目中說的是“兩個相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2”而不是“兩個相同電流表的不同量程”因此理論與實際不矛盾.這也給我們提了個醒：在答題時認(rèn)真讀題是一件非常重要的事情.