氧化铜整流器,可以用来保护电流表,联接方法如图1。要了解它的工作原理,首先要研究氧化铜整流器的特性。图2是典型氧化铜整流器的特性曲线。从这个曲线上可以看到:当整流器两端加上很小的正电压时,整流器的内阻是很大的,因为这部分曲线a、b的斜率很平坦。当所加的电源逐渐增加到某一个电压值(临界值)时,曲线的斜率突然变大了起来,整流器的内阻变得很小。整流器两端的电压,也就是电流表两端的电压降,是等于电流表内阻R\(_{g}\)和通过电流表内的电流Ig的乘积,即等于I\(_{g}\)Rg。


当电流表运用正常,通过的电流I\(_{g}\)很小时,整流器内阻很大,并联在电流表上对于电流表的影响是不大的。而当通过电流表的电流(也就是通过总电路的电流)突然增加到使IgR\(_{g}\)等于或大于上述临界电压值时,氧化铜整流器的内阻就变得特别小,对电流表有很大的分流作用,部分超过电流表额定值的电流,就可由整流器分去,不致超过太多,损坏电表。

图3是为了试验保护作用而设计的回路,G代表灵敏电流表,Rg是它的内阻,G\(_{1}\)和G2代表外加的两只内阻很小的电流表,G\(_{1}\)的范围有两种:0—0.1毫安和0—1毫安。G2的范围是0—1毫安和0—25毫安,在不同的I\(_{1}\)下找出I和I2的关系列表如下:
I\(_{1}\) 50微安 100微安 400微安 500微安 600微安
I 54.7 190 1500 4250 17500
I\(_{2}\) 4.7 90 900 3750 16900
由上表可以看出I\(_{1}\)很小时I2也小(也就是整流器内阻是很大的)。而当总电流I超过原来的54.7微安的320倍时(\(\frac{17500}{54.7}\)≈320),通过电流表中的电流只增加12倍(600;50=12)。当然容许大12倍的电流通过电流表也是很不好的,但如果时间很短,还不致造成电流表很大的致命损伤,因为一般电流表所用的游丝和线圈通过较大电流时,在很短时间,还不会马上损坏。
图中整流器用两块,接法相反。是为了防止万一在测直流时,正负极接反,发生电流过荷时可以起适当保护作用。同时,在测交流时,如担任电流表整流的整流器损坏(如由于过荷产生较高电压降,因而打穿),则有可能产生电流表的反向电流。这时,这个反向联接的氧化铜就可起保护作用。(恭浩)