实验室中有一种测量微小电流的电流表叫电流计,用符号表示,在某些实际测量中,其电阻是不可忽略的.在电路中,我们可以把电流计看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出.在如图所示的电路中,已知电源电压为12 V恒定不变,电源内阻忽略不计,电流计的量程为0~20 mA.当S2断开,S1闭合时,调节电阻箱R′=580 Ω,使待测电流计的指针满偏。求:
(1)电流计的内阻;
(2)电阻R′在通电10min后产生的热量;
(2)接着将S2闭合,保持电阻箱R′接在电路中的电阻不变,调节滑动变阻器R使电流计的指针半偏,则滑动变阻器接入电路的电阻为多少。
解:
(1)当S2断开,S1闭合时,
U=Ig×(Rg+R′).Rg=-R′=-580 Ω=20 Ω (3分)
(2) Q=I2 R′t=(0.02A)2×580 Ω×600s=139.2J (2分)
(3)同时闭合S1、S2时,I′=Ig=×0.02 A=0.01 A
UR=Ug=I′Rg=0.01 A×20 Ω=0.2 V
UR′=U-Ug=12 V-0.2 V=11.8 V
I==≈0.02 A
IR=I-I′=0.02 A-0.01 A=0.01 A
R===20 Ω (4分)