Question

為了測定一電源的電壓（電壓約為30V），現(xiàn)提供下列實(shí)驗(yàn)器材：量程為“0～0.6A”的電流表、量程為“0～15V”的電壓表、滑動(dòng)變阻器（銘牌模糊，只知道最大阻值在20Ω到30Ω之間）、阻值為40Ω的定值電阻和開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．請(qǐng)你在下面的方框內(nèi)設(shè)計(jì)出測量電源電壓的電路圖，并用筆畫線代替導(dǎo)線把下面的實(shí)物元件連接起來．

Answer 1

解：將電源、開關(guān)、電流表、定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)起來，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端．利用電流表測電流，知道了電流我們就可以根據(jù)歐姆定律計(jì)算出定值電阻兩端的電壓，電壓表可以直接測出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，然后將這兩個(gè)電壓相加，就得出了電源電壓．答案如圖：

分析：電壓表是測量電壓的儀表，可以直接接在電源兩極上測電源電壓（前提是被測電壓不能超過電壓表的量程），但由于該題中的電源電壓約30V，而電壓表的量程是0～15V，顯然電壓表是不能直接接在電源兩極上測該電源電壓．
所以只能借助題中所給的定值電阻和滑動(dòng)變阻器，把它們接入電路中，只要測出它們的電壓就可以知道電源電壓了．首先，我們排除并聯(lián)的情況，因?yàn)槿绻�定值電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，無論是接電壓表還是接電流表（電流表與變阻器串聯(lián)，最小電流都是=1A，超過了電流表的量程；電流表與定值電阻串聯(lián)，電流是=0.75A，也超過了0.6A），電壓和電流都會(huì)超過兩表的量程，造成兩表都無法測出數(shù)據(jù)．
所以只能將兩電阻串聯(lián)起來，串聯(lián)可以分壓．將電流表串聯(lián)在電路中，測出電流，因?yàn)槎ㄖ惦娮枳柚狄阎�，所以就可以算出定值電阻的電壓；將電壓表并�?lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，測出變阻器的電壓，最后將這兩個(gè)電壓相加，就得出了電源電壓．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道設(shè)計(jì)電路題，要先分析題中的數(shù)據(jù)，用串聯(lián)電路電壓規(guī)律找出設(shè)計(jì)的思路．