四端钮接法测低值电阻

四端钮接法测低值电阻
四端钮接法测低值电阻

学校:凯里学院

分院:物理与电子工程学院班级:二零一零级物理一班学号:2010405274

姓名:罗锋利

四端钮接法测低电阻

中文摘要:导线电阻及接触电阻带来的方法误差对测量低电阻的影响很大,将低电阻接成四端钮接法,采用检流计充当电压表测量电压,并需先测出检流计的内阻,最后运用电流比较法来进行测量低电阻。

关键词:电磁学、四端钮接法、电流比较法、检流计、低电阻

引言:电阻是所有的电子电路中使用最多的原件,它是一种耗能元件,在电路中用于控制电压、电流的大小,所以电阻的测量,一直是电学实验中的热点[1]。

电阻通常分为3大类,包括低值电阻,中值电阻和高值电阻。其测量方法有伏安法、半偏法、等效替代法、比较法等,其中伏安法是最基本最常用的方法。

在伏安法测电阻中,通常采用内接法和外接法来测量电阻,但是无论采用哪种方法,由于电流表的分压和电压表的分流作用的影响,使得测量结果均存在一定的误差[2]。使其测量结果总是偏大或偏小。所以,为了克服接触电阻和导线电阻对测量结果的影响,本实验采用了四端钮接法来连接电路并采用与电流比较法来综合进行测低电阻[3-4]。在测量过程中采用灵敏检流计来充当电压表的思想来测量电压,但需首先测量出灵敏检流计的内阻阻值,则可间接测量电压[5]。测量灵敏检流计的内阻的方法采用了电流比较法来测量,这是因为其内阻阻值比较

大,易测量出。 1、实验原理

1.1用电流比较法测灵敏检流计内阻

图1 电流式比较法测电表内阻原理图

如图1,保持干路上的电阻箱2R 的阻值一直不变,当开关打到灵敏检流计一端时,此时电流表电流记为1I ;再把开关打到电阻箱1R 一端,此时电流表电流记为2I ,那么很容易得到以下关系

2

11

gr I R R I

然后调节电阻箱1R 的阻值使得此时电流表的读数也为1I ,则此时1R 的读数就为灵

敏检流计内阻gr R 的阻值。 1.2伏安法与比较法综合测低电阻 1.2.1四端钮接法

采用四端钮接法是为了消除导线电阻及接触电阻带来的方法误差[6]。四端钮接法的伏安法之所以能够比较精确地测量低电阻,是由于接触电阻和导线电阻都是103-Ω数量级,它们和灵敏检流计并联后对电压的测量精度影响可以忽略不计,而和电流表串联的导线电阻及接触电阻对电流的影响也可以忽略,从而可用欧姆定律比较精确的计算出电阻阻值。

由于灵敏检流计的内阻比导线及接触电阻大得多,接触电阻及导线电阻对电压的影响可以忽略不计,因此可以准确地测电压;电流端导线及接触电阻比电阻箱与电源的内阻小得多,所以电流也可以精确测出。 1.2.2 用灵敏检流计去充当电压表

由于待测低电阻两端电压在微伏级左右,一般的电压表无法测量这么小的电压,所以采用灵敏检流计去充当电压表间接测量待测低电阻两端电压,即可用灵敏检流计的内阻乘以通过它的电流就可计算出两端电压。 2

、实验过程

图2 四端钮接法原理图

过程一:如图2,当开关1K 闭合时,且2K 打到待测低电阻一端时,此时电流表的读数记为1I ,灵敏检流计的偏转格数记为x N ,并且G I 表示灵敏检流计每格代表的电流大小,则由伏安法很容易得出

1X G gr

X X X

N I R U I R R =

= ① 过程二:当开关1K 闭合时,并且此时2K 打到另一端,此时电流表读数记为

2I ,灵敏电流计的偏转格数记为0N ,则也容易得出

00200

G gr

N I R U I R R == ② 之后,我们分析过程一与过程二的整体,当开关2K 从待测电阻端打到另一端时,由于gr R >>x R ,且gr R >>0R ,则可忽略在这一转换过程中的电流变化,即

12I I ≈,那么此时可得

X X U U R R = 211gr I R R I = 进一步带入可得以下式子

00

X

X N R R N =

③ 但是由于两次过程变换中,电流表的读数会存在微小变化,即一定会存在一个

I ?,有

12

I

I I ?=- ④

那么我们可对③式进行修正,可得

X X U U I R R ?=- 即 00

X G gr

G gr

X

N I R N I R I R R ?=

-

那么我们进一步地,可根据绝对值的定义进一步化简⑤式,分两种情况:

当12I I >时,有

0000

X G gr G gr

X X X N I R N I R U U I R R R R ?=-=-

则可得此时X R 的修正公式 000X G gr X G gr

N I R R R IR N I R =?+ ⑥

当12I I <时,有 0000G gr X G gr

X X X

N I R N I R U U I R R R R ?=-=- 同理可得出

000

X G gr X G gr N I R R R N I R IR =

-? ⑦

但是可能由于电流表的读数限制,因为I ?可能很小,即I ?为一无穷小量,而0R 也是一微小量,那么两个一阶无穷小量的乘积就为一个微小项,则可舍去,则通过分析③式的计算结果即为⑥⑦式的计算过程中舍去了一个无穷小项0IR ?所得到的结果。

那么对③式进行分析,即 00

X

X N R R N =

我们可令X K R =,0X y N R =,0x N =,那么③式可转化为一个正比例函数,如下:

y Kx =

函数式中的函数值与自变量都是由0N 和X N 来确定的,那么此实验我们只需测出0N 和X N 即可。 3、实验数据分析

3.1用电流比较法测灵敏检流计内阻

表1 电流比较法 测量次数 1 2 3 4

5

6

0R (Ω)

99.8 100.1 100.5 100.4

100.4 100.1 X R (Ω)

99.8 100.1 100.5 100.4 100.4 100.1 测量次数 7

8 9 10 11 12 0R (Ω)

100.4

100.1 100.1 99.9 100.4 100.5 X R (Ω)

100.4

100.1

100.1

99.9

100.4

100.5

检流计内阻

x gr R R ==( 99.8+100.1+100.5+100.4+100.4+100.1+100.4+100.1+100.1+99.

9+100.4+100.5)/12

=100.3(Ω)

3.2电流比较式伏安法测低电阻

表2 电流比较式伏安法

X N

1.9

2.0 1.9 1.9 1.9 1.9 2.0 2.0 2.0 2.0 0N 2

3.2 23.0 22.9 23.1 23.1 23.1 23.1 23.2 23.1 23.2 0

R (Ω)

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

0.05

X

R (Ω) 0.004

190 0.004348 0.004148 0.004113 0.004113 0.004113 0.004310 0.004329 0.004310 0.004329

X R =(0.004190+0.004348+0.004148+0.004113+0.004113+

0.004113+0.004310+0.004329+0.004310+0.004329)/10 =0.00423(Ω)

2

()()(1)

i X A R R R n n μ∑-==-0.00015(Ω)= 0.00015(Ω)

()X X C R R R μ=±=(0.00423±0.00015)(Ω)

4、结论

四端钮接法其实就是电流比较法,由于本实验是测量低电阻,所以采用比较法中的电流比较法来进行测量较为精确。

实验结果表明,采用四端钮接法测低电阻实验既克服了考虑到导线电阻及接触电阻带来的方法误差,又克服了伏安法测低电阻中内外接法的电压电流表内阻对测量结果的影响。而且本实验操作简单、灵活,是一种测量电阻的好方法。

参考文献:

[1]方学毅.电阻的测量[J].中国教育技术装备.2009.12

[2]杨斌文,龙帅.伏安法测量电阻问题的研讨[J].上海计量测试.2009.6 [3]张富春,薛苏琴.比较法测量电阻实验方法探讨[J].延安大学学报(自然科学版).2004

[4]李子帙,何丽娟,许松江,何丽玲.用电流比较法测电阻[J].大学物理实验.2000.3

[5]杨霞.用灵敏检流计作小量程电压表测低电阻的实验探讨[J].黔西南民族师范高等专科 学校校报.2006.9

[6]杨向东,杨占民.电磁学实验教学与研究[M].贵阳:贵州科技出版社,2007.6

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表)测量定值电阻的阻值 二、实验原理: 三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图: 五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路; 2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ; 3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应 的电流表、电压表的示数,并填入下面的表格中; 4)断开开关,计算定值电阻R 阻值 ,并算出三次阻值的平均值填入表格; 5)先拆除... 电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。 实验注意事项: ①连接电路时开关要处于断开位置; ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置; ③电压表选用0-3V 量程,电流表选用0-0.6A ; ④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路,检查无误后再接电压表; ⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理: 电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω) 1 2 3 思考:1.图像斜率表示什么?? 2.斜率越大,表示什么? 3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题? 4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗? 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获,对于实验中存在的问题,要作为以后的教训. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R

大学物理实验双臂电桥测低电阻

双臂电桥测低电阻 实验简介 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KΩ以上)、中电阻(1Ω ~100KΩ)和低电阻(1Ω 以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1Ω,这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响,适用于10-5~102 Ω电阻的测量。本实验要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上,用双臂电桥测金属材料的电阻率。 实验原理 我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2 所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1Ω时,就不能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I 即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图和等效电路图 5和图 6所示。 标准电阻Rn电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图 5 和图 6 ,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G = 0, C和D两点电位相等,根据基尔

缺表法测电阻

缺表法测电阻----只用电压表 1、给你两块电压表、一个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 2、给你一块电压表、一个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 3、给你一块电压表、一个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 4、给你一块电压表、三个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式5、给你一块电压表、三个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 6、给你一块电压表、两个开关、 电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 7、给你一块电压表、一个开关、电源(电压未知)、电阻箱R'、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 8、给你一块电压表、一个开关、电源(电压未知)、滑动变阻器R'、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式

缺表法测电阻----只用电流表 1、给你两块电流表、一个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 2、给你一块电流表、两个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 3、给你一块电流表、两个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 4、给你一块电流表、两个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式5、给你一块电流表、两个开关、电源(电压未知)、已知电阻R0、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 6、给你一块电流表、两个开关、电源(电压未知)、电阻箱R'、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 7、给你一块电流表、一个开关、 电源(电压未知)、滑动变阻器R'、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 8、给你一块电流表、一个开关、电源(电压未知)、电阻箱R'、导线若干,测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻, 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮?…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定 律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系? 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”)

2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系? 三、设计实验: (一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、 开关各一只,导线若干。 (二)实验电路图: 1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴

接地电阻测量仪使用方法

接地电阻测量仪使用方法 (1)准备工作 1)熟读接地电阻测量仪的使用说明书,应全面了解仪器的结构、性能及使用方法。 2)备齐测量时所必须的工具及全部仪器附件,并将仪器和接地探针擦拭干净,特别是接地探针,一定要将其表面影响导电能力的污垢及锈渍清理干净。 3)将接地干线与接地体的连接点或接地干线上所有接地支线的连接点断开,使接地体脱离任何连接关系成为独立体。 (2)测量步骤 1)将两个接地探针沿接地体辐射方向分别插入距接地体20m、40m的地下,插人深度为400mm,如图a所示。 图接地电阻测量仪操作示意

a)实际操作 b)等效原理 2)将接地电阻测量仪平放于接地体附近,并进行接线,接线方法如下: ①用最短的专用导线将接地体与接地测量仪的接线端“E1”(三端钮的测量仪)或与C2、”短接后的公共端(四端钮的测量仪)相连。 ②用最长的专用导线将距接地体40m的测量探针(电流探针)与测量仪的接线钮“C1”相连。 ③用余下的长度居中的专用导线将距接地体⒛m的测量探针(电位探针)与测量仪的接线端“P1”相连。 3)将测量仪水平放置后,检查检流计的指针是否指向中心线,否则调节“零位调整器”使测量仪指针指向中心线。 4)将“倍率标度”(或称粗调旋钮)置于最大倍数,并慢慢地转动发电机转柄(指针开始偏移),同时旋动“测量标度盘”(或称细调旋钮)使检流计指针指向中心线。 5)当检流计的指针接近于平衡时(指针近于中心线)加快摇动转柄,使其转速达到120r/min以上,同时调整“测量标度盘”,使指针指向中心线。 6)若“测量标度盘”的读数过小(小于1)不易读准确时,说明倍率标度倍数过大。此时应将“倍率标度”置于较小的倍数,重新调整“测量标度盘”使指针指向中心线上并读出准确读数。 7)计算测量结果,即R地=“倍率标度”渎数ד测量标度盘”读数。

伏安法测电阻的实验报告

班级 姓名 座号 日期 一、实验题目:测量小灯泡的电阻 二、实验目的:用电压表、电流表测电灯工作时的电阻。 三、实验原理: 。 实验方法: 法 四、实验器材:学生电源、2.5V小 灯泡、开关、导线、测量灯泡两端 电压的 、测量通过灯泡 电流的 、改变灯泡两端电 压和通过其电流的 。 五、实验电路图: 六、实验步骤: (1)按电路图连接电路。 (注意:①开关应 。②注意电压表和电流表量程的选 择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于 处。④爱护实验器材。) (2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意:移动要慢),分别使灯泡暗红、微弱发光、正常发光(灯泡两端电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。 (3)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 七、实验数据记录表格:实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度 。 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5

八、问题讨论:分析上表数据,你会发现:随着灯丝发光亮度的增加, 你测出的灯丝电阻 ,是什么原因使灯丝的电阻发生变化的 呢?答: 。 习题: 1、小组测量小灯泡的电阻,设计的电路图中有1处错误,请你将错误之处圈出来,并改正在原 图上。然后按照改正好的电路图,将没有完成的实物图连接好。 2、小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图: (1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上 打“×”,若没有发现错误,闭合开关,会出现 现象.在图中补画出正确的连 线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A”或“B”); 实验次数123 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A0.200.240.25 (2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如右表: 则第1次测得的小灯泡的电阻为 ;小灯泡正常发光时的 电阻为________Ω。 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 . 3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。 ⑴在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号; ⑵某同学规范操作,正确测量,测得3组实验数据分别是:U1 = 2.4V,I1 = 0.20A;U2 = 4.5V,I2 = 0.38A;U3 = 6.0V,I3 = 0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格,并把这些数据正确填写 在你设计的表格内。 P R0 R x S ⑶、根据表格中数据,请你算出待测电阻R x≈ 。 ⑷、分析表格中的数据,你能得出的一个结论是:

接地电阻检验方法(带图)

For personal use only in study and research; not for commercial use 接地电阻测试方法(带图) 一、接地电阻测试要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。

ZC-8型接地电阻测试仪 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 常用工器具 五、仪表好坏检查: 1、外观检查。 先检查仪表是否有试验合格标志,接着检查外观是否完好;然后看指针是否居中;最后轻摇摇把,看是否能轻松转动。 2、开路检查。

三个端钮的接地摇表:将仪表电流端钮(C)和电位端钮(P)短接,然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向; 四端钮的接地摇表:将仪表上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两端钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。 3、短路检查。不管是三端钮的仪表还是四端钮的仪表,均将所有端钮连接起来,然后轻摇摇表,摇表的指针偏往“0”的方向。

测量电阻的四种巧法

测量电阻的四种巧法文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

测量电阻的四种巧法 一.等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻:测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时,用电阻箱替换待测电阻,若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等),则待测电阻与电阻箱是等效的。 1.电流等效替代 该方法的实验步骤如下: (1)按如图电路图连接好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S 1、S 2 ,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时 电流表的示数为I。 (3)断开开关S 2,再闭合开关S 3 ,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电 阻箱,使电流表的示数仍为I。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。 2.电压等效替代 该方法的实验步骤如下: (1)按如图电路图连好电路,并将电阻箱R0的阻值调至最大,滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S 1、S 2 ,调节滑片P,使电压表指针指在适当的位置,记下此时 电压表的示数为U。 (3)断开S 2,再闭合S 3 ,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱使电 压表的示数仍为U。

(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效,即R x=R0。 【针对练习】1.某同学准备把量程为0~500 μA的电流表改装成一块量程为0~ V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻,设计了如图甲所示的实验电路,图中各元件及仪表的参数如下: A.电流表G 1 (量程0~ mA,内电阻约100 Ω) B.电流表G 2 (量程0~500 μA,内电阻约200 Ω) C.电池组E(电动势 V,内电阻未知) D.滑动变阻器R(0~25 Ω) E.电阻箱R1(总阻值9 999 Ω) F.保护电阻R2(阻值约100 Ω) G.单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2 (1)实验中该同学先合上开关S 1,再将开关S 2 与a相连,调节滑动变阻器 R,当电流表G2有某一合理的示数时,记下电流表G1的示数I;然后将开关S2与b相连,保持________不变,调节________,使电流表G1的示数仍为I时,读取 电阻箱的读数r。 (2)由上述测量过程可知,电流表G 2 内阻的测量值r g=________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G 2 的内阻为190 Ω,他必须将一个 ________kΩ的电阻与电流表G 2 串联,才能改装为一块量程为 V的电压表。 (4)该同学把改装的电压表与标准电压表V 进行了核对,发现当改装的电压 表的指针刚好指向满刻度时,标准电压表V 的指针恰好如图乙所示。由此可知,该改装电压表的误差为________%。 解析:(1)当电流表G 2有某一合理的示数时,记下电流表G 1 的示数I;然后 将开关S 2 与b相连,保持滑动变阻器R阻值不变,调节R1,使电流表G1的示数仍

二线制三线制四线制比较

1.仪表的二线制与四线制 二线制仪表即电源与信号共用两根线一般 四线制仪表电源与信号线分开信号为4~20mA或0~10mA,电源220AC(为多).2.在热电阻中有两线制、三线制、四线制 两线制没有线路电阻补偿,配线简单,但要带进引线电阻的附加误差。因此不适用制造A 级精度的热电阻,且在使用时引线及导线都不宜过长。 三线制有线路电阻补偿,可以消除引线电阻的影响,测量精度高于2线制。作为过程检测元件,其应用最广。 四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至PLC。这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,但成本较高,主要用于高精度的温度检测。 3.西门子的二线制和四线制 二线制是PLC模块提供电源和采集电流信号 四线制仅仅采集电流信号

传感器的结构: 两线制: 传感器电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值,由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高,用于测量精度要求不高的场合,并且导线的长度不宜过长。 三线制: 要求引出的三根导线截面积和长度均相同,测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根接到电桥的电源端,其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,当桥路平衡时,导线电阻的变化对测量结果没有任何影响,这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差,但是必须为全等臂电桥,否则不可能完全消除导线电阻的影响。采用三线制会大大减小导线电阻带来的附加误差,工业上一般都采用三线制接法。 四线制: 当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值 在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。测量时取两者的电位差。虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿。 如果直接测量阻值,应该采用恒流源给热电阻供电,热电阻阻值变化时支路电流保持恒定,热电阻压降为线性较好的温度函数。 放大前应该做滤波处理或者在放大电路中加积分元件。 ?怎样判断pt100的好坏,用万用表能测量么? 根据分度表参照当时温度看阻值是否相符 ?通常情况下是这样的,将一个基准电压加在pt100回路上,测量pt100上的电压信号(mv),阻值变化是电压信号自然也变化,再经过运放放大后进入A/D芯片进行A/D转换,经过程序再 将电压信号换算成电阻值,采用查表方式(将电阻值和相对应的温度值做成表格放到芯片rom 中)的到温度值。 ?一般短距离选用二线制接法,中距离选用三线制接法,要求精度高、近距离选用四线制接法。

伏安法测电阻实验报告

实验目的 ? 掌握伏安法测量电阻时,电流表内接和外接时的条件; ? 通过对二极管伏安特性的测试,了解非线性电阻,掌握二极管的非线性特点。 实验仪器 DH6102型伏安特性实验仪 本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成。 实验原理 一、概述 伏安法测电阻是电阻测量的基本方法之一。当一个元件两端加上电压时,元件内就有电流通过,电压和电流之间存在着一定的关系。该元件的电流随外加电压的变化曲线,称为伏安特性曲线。从伏安特性曲线所遵循的规律,可以得知该元件的导电特性。 二、线性电阻和非线性电阻 ? 线性电阻 非线性电阻 对线性电阻我们可以直接通过欧姆定律, 对非线性电阻我们不能应用欧姆定律但 确定出线性电阻阻值: 是可以考虑一小段特性曲线,确定出动态 R =U /I 电阻: R =△U /△I 三、实验线路的比较与选择 实验中使用的电路对电流表有内接和外接两种: 当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,两种电路都不会带来附加测量误差。 被测电阻: 非理想状态(电流表内阻非0,电压表内阻非无穷大),如果用上述公式计算电阻值,无论采用哪一种联接都将产生接入(系统)误差。 1、内接法的接入误差和修正 采用这种方法测量,我们 得到的电阻实际是电流表 内阻和待测电阻之和,即: I U R x A x R R I U

需要对其进行修正,即: 当Rx >>RA ,采用电流表内接,接入误差较小。 2、外接法的接入误差和修正 当采用外接法时,我们得到的 实际上是电压表内阻和待测电阻 并联后的阻值,即: 需要对其进行修正,即: 当RV >>Rx ,采用电流表外接,接入误差较小。 四、二极管的伏安特性 二极管是一种具有单向导电的二端器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。 对二极管施加正向电压时,则二极管中就有正向电流通过,随着电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(硅管为 0.7V 左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 当施加反向电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增 加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二 极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的 永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻, 以防因反向电流过大而损坏二极管,并注意不要超过二极管允 许的最大反向电压值。 二极管的应用 1、整流二极管:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。 2、开关元件:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。 3、限幅元件:二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V ,锗管为0.3V )。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。 4、继流二极管:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。 5、检波二极管:在收音机中起检波作用。 6、变容二极管:使用于电视机的高频头中。 7、显示元件:用于VCD 、 DVD 、计算器等显示器上。 8、稳压二极管:反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。 实验内容(一) 1.测定线性电阻的伏安特性 ⑴选被测电阻器的电阻为1K Ω,电流表量程为20mA ,电压表量程为20V 。 ⑵电流表内接测试: 将电流表内接,调节直流稳压电源,取合适的电压变化值(如从2.000V 变化到14.000V ,变化步长取为2.000V ),将相应的电流值记录列表 。 A x R I U R V x R R U I 11 V x R U I R 11

双臂电桥测低电阻实验报告

《基础物理》实验报告 学院: 国际软件学院专业: 数字媒体技术2011 年 6 月3日 实验名称双臂电桥测低电阻 姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号25 一、实验目的四、实验内容及原始数据 二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论) 一、实验目的 1、了解测量低电阻的特殊性。 2、掌握双臂电桥的工作原理。 3、用双臂电桥测金属材料(铝、铜)的电阻率。 二、实验原理 我们考察接线电阻与接触电阻就是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表与毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3与R i4,因此她们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻就是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1时,就不 能忽略接触电阻R i1与R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)就是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图与等效电路图5与图6所示。标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图5与图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G= 0, C与D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析

1.10 热电阻接入电路两线制和三线制接线法的分析 热电阻接入电路两线制三线制接线法 1.分析两线制由于引线电阻的误差 图1-12中,r为引线的电阻,R t为Pt电阻,其中由欧姆定律可得: 当R r=R t时(电桥平衡),V0=-I22r 。 从V0的表达式可以看出,引线电阻的影响十分明显,两线制接线法的误差很大。 2.分析三线制如何消除引线电阻的误差 三线制接线法由图1-13所示,由欧姆定律可得: 当R r=R t时,电桥平衡,I1=I2,V0=0。 可见三线制接线法可很好的消除引线电阻,提高热电阻的精度。 工业用热电阻温度计的使用注意事项

热电阻温度计是利用导体或半导体的电阻值随温度变化的性质来测量温度的,在工业生产中广泛用来测量(-100~500)℃范围的温度,其主要特点是测温准确度高,便于自动测量。由于热电偶在低温范围中产生的热电势小,因而对测量仪表要求严格,而采用热电阻温度计测量低温是很适宜的。 热电阻温度计按结构形式可分为普通工业型、铠装型及特殊型等。 常用的普通工业型热电阻主要有: 1.铂热电阻:广泛用来测量(-200~850)℃范围内的温度。在少数情况下,低温可测至1K,高温可测至1000℃。其物理、化学性能稳定,复现性好,但价格昂贵。铂热电阻与温度是近似线性关系。其分度号主要有Pt10和Pt100。 2.铜热电阻:广泛用来测量(-50~150)℃范围内的温度。其优点是高纯铜丝容易获得,价格便宜,互换性好,但易于氧化。铜热电阻与温度呈线性关系。其分度号主要有Cu50和Cu100。 铠装热电阻是在铠装热电偶的基础上发展来的,由热电阻、绝缘材料和金属套管三者组合加工而成,其特点是外形尺寸可以做得很小(最小直径可达20毫米),因而反应速度快,有良好的机械性能,耐振耐冲击,具有良好的挠性,且不易受有害介质的侵蚀。 使用热电阻前必须检查它的好环,简易的检查方法是将热电阻从保护管中抽出,用万用表测量其电阻。若万用表读数为“0"或者万用表读数小于R0值,则该热电阻已短路,必须找出短路处进行修复;若万用表读数为“∞",则该热电阻已断路,不能使用;若万用表读数比R0的阻值偏高一些,说明该热电阻是正常的。 热电阻的阻值不正确时,应从下部端点交叉处增减电阻丝,而不应从其它处调整。完全调好后应将电阻丝排列整齐,不能碰接,仍按原样包扎好。 经修复的热电阻,必须经过检定合格后方可使用。 热电阻安装时,其插入深度不小于热电阻保护管外径的8倍~10倍,尽可能使热电阻受热部分增长。热电阻尽可能垂直安装,以防在高温下弯曲变形。热电阻在使用中为了减小辐射热和热传导所产生的误差,应尽量使保护套管表面和被测介质温度接近,减小热电阻保护套管的黑色系数。 当用与热电阻相配的二次仪表测量温度时,热电阻安置在被测温度的现场,而二次仪表则放置在操作室内。如果用不平衡电桥来测量,那么连接热电阻的导线都分布在桥路的一个臂上。由于热电阻与仪表之间一般都有一段较长的距离,因此两根连接导线的电阻随温度的变化,将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个臂上,使测量产生较大的误差。为减小这一误差,一般在测温热电阻与仪表连接时,采用三线制接法(图1),即从热电阻引出三根导线,将连接热电阻的两根导线正好分别处于相邻的两个桥臂内(图2)。当环境温度变化而使导线电阻值改变时,其产生的作用正好互相抵消,使桥路输出的不平衡电压不会因之而改变。另一导线电阻R1的变动,仅对供桥电压有极微小的影响,但在准确度范围内。其示意图如下所示:

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

科学探究的主要步骤※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验 滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻,从而改 变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 :滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号—— 4、变阻特点——能够连续改变接入电路中

的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联 7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”) 2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系 三、设计实验:

替代法测电阻

伏安法测电阻拓展—替代法测电阻 替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。 【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路 ⑴按右图连接电路。 ⑵将S 2与Rx 相接,记下电流表指针所指位置 ⑶将S 2与R 1相接,保持R 2不变,调节R 1的阻值,使电流表的指针在原位置上,记下R 1的值,则Rx =R 1。 替代法测量电阻精度高,不需要计算,方法简单,但必须有可调的标准电阻(一般给定的仪器中要有电阻箱)。 ㈡、电表内阻的测量方法 1.替换法 ⑴用替代法测电流表的内阻(电路如甲图) 原理:分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数,则电阻箱的阻 值即为A 1的内阻 ⑵用替代法测电压表的内阻:(电路如乙图) 原理:分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数,则电阻箱的阻 值即为V A 的内阻 2.半偏法 ⑴半偏法测量电流表的内阻 半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系,求出电阻值。 第一种形式:如图所示,这是标准的恒流半偏法,即整个测量过程保持回路电流I 不变,以消除R 1并联后对回路电流的影响。 ①按图接线,S 1断开,S 合上,调节R 2,使A 1指示满刻度,记录此时A 2读数I 1。 ②合上S 1,合理调节R 1、R 2,使A 1指针在满刻度一半的位置,A 2的读数为I 1。 ③由于回路电流I 1恒定,而A1支路电流半偏转为121I ,则R 1支路电流也为12 1 I , 故Rg =R 1。 第二种形式: 仪器:电源、滑动变阻器、电阻箱,待测电流表 ①先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变,闭合S 2调节R′使电流表指到满刻度的一半, ③若R 》R′,有R g ≈R′。即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。 原理:电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动,即认为在电阻箱调节过程中并联 支路的电压不变,电流表半偏,认为均分电流,即R 和相同R′ 误差分析:在半偏法测内阻电路中,当闭合S 2时,引起总电阻减小, 大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R′的电阻比电流表的电阻小,但我们就把R′的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小。但如果是R 》R′的话,总电流的变化可以忽略。 注意:此处R′只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较大,以减小因闭合S 2而引起总电流的变化,从而减小误差。 ㈡用半偏法测电压表的内阻 先将R 调到最左端,闭合S 1和 S 2,调节R 使电压表满偏,然后使 R 不变,断开S 2调节R′使电压表指到满刻度的一半,此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。 注意:此处R′只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合S 2而引起总电压 的变化,从而减小误差。 R X

伏安法测电阻实验报告单

黑虎中学《伏安法测电阻》实验报告 班次:____________组次:_____________ 姓名:时间: 一.测量定值电阻的阻值 (1)实验原理: (2)实验器材: (3)电路图:实物图: (4)实验步骤: 1、开关按照电路图连接电路,滑动变阻器滑片处于位置。 2、闭合开关,调节,读出值和值并记录;计算出 值。 4、继续调节重复上述实验,并记录和计算。 (5)实验数据: 实验序号电压U/V电流I/A电阻R X/Ω平均值R X/Ω1 2 3 (6)滑动变阻器的作用:

二.测量小灯泡的电阻: (1电路图: 实物图 : (2)实验数据: 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R L /Ω 1 2 3 (3)灯泡正常发光时的电阻是:R L = (4)问题:计算灯泡电阻时能不能取平均值为什么 练习:1.某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压表指针不动,这可能是 ( ) A .电流表烧坏,电路开路 B .电流表完好,与电流表相 连的导线断了 C .电压表接线柱处导线短路 D .电压表接线柱处导线断路 A V L R S

2一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表、电压表选的量程应为 ( ) A.0~,0~3V B.0~,0~15V C.0~3 A,0~3 V D.0~3 A,0~15 V 3.现有下列器材,电流表(0~ 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(10Ω 2A)、4V电源、待测小灯泡的电阻(正常发光的电压为,电阻为6Ω左右)、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻,测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 (1)试画出电路图; (2)电流表的量程应为 __________ 电压表的量程为____________ ; (3)下列步骤的合理排列顺序为________________ 。 A . 闭合开关 B .将测出的数据填入表格中 C . 计算被测小灯泡的电阻 D .读出两表的示数 E .断开开关 F .将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G .根据电路图连接电路 H .调节滑动变阻器使电压表示数为

四端钮接法测低值电阻

学校:凯里学院 分院:物理与电子工程学院班级:二零一零级物理一班学号:2010405274 姓名:罗锋利

四端钮接法测低电阻 中文摘要:导线电阻及接触电阻带来的方法误差对测量低电阻的影响很大,将低电阻接成四端钮接法,采用检流计充当电压表测量电压,并需先测出检流计的内阻,最后运用电流比较法来进行测量低电阻。 关键词:电磁学、四端钮接法、电流比较法、检流计、低电阻 引言:电阻是所有的电子电路中使用最多的原件,它是一种耗能元件,在电路中用于控制电压、电流的大小,所以电阻的测量,一直是电学实验中的热点[1]。 电阻通常分为3大类,包括低值电阻,中值电阻和高值电阻。其测量方法有伏安法、半偏法、等效替代法、比较法等,其中伏安法是最基本最常用的方法。 在伏安法测电阻中,通常采用内接法和外接法来测量电阻,但是无论采用哪种方法,由于电流表的分压和电压表的分流作用的影响,使得测量结果均存在一定的误差[2]。使其测量结果总是偏大或偏小。所以,为了克服接触电阻和导线电阻对测量结果的影响,本实验采用了四端钮接法来连接电路并采用与电流比较法来综合进行测低电阻[3-4]。在测量过程中采用灵敏检流计来充当电压表的思想来测量电压,但需首先测量出灵敏检流计的内阻阻值,则可间接测量电压[5]。测量灵敏检流计的内阻的方法采用了电流比较法来测量,这是因为其内阻阻值比较 大,易测量出。 1、实验原理 1.1用电流比较法测灵敏检流计内阻 图1 电流式比较法测电表内阻原理图 如图1,保持干路上的电阻箱2R 的阻值一直不变,当开关打到灵敏检流计一端时,此时电流表电流记为1I ;再把开关打到电阻箱1R 一端,此时电流表电流记为2I ,那么很容易得到以下关系 2 11 gr I R R I 然后调节电阻箱1R 的阻值使得此时电流表的读数也为1I ,则此时1R 的读数就为灵

接地电阻测试方法(带图)

接地电阻测试方法(带图) 一、接地电阻测试要求: a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω; b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω; c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定; d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω; e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 ZC-8型接地电阻测试仪 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成,全部机构装在塑料壳内,外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等,装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整,测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台

2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 常用工器具 五、仪表好坏检查: 1、外观检查。 先检查仪表是否有试验合格标志,接着检查外观是否完好;然后看指针是否居中;最后轻摇摇把,看是否能轻松转动。 2、开路检查。 三个端钮的接地摇表:将仪表电流端钮(C)和电位端钮(P)短接,然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向; 四端钮的接地摇表:将仪表上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两端钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接],然后轻摇摇表,摇表的指针直接偏向读数最大方向。

3、短路检查。不管是三端钮的仪表还是四端钮的仪表,均将所有端钮连接起来,然后轻摇摇表,摇表的指针偏往“0”的方向。 通过上述三个步骤的检查后,基本上可以确定仪表是完好的。 六、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线,P端钮接20m线,C端钮接40m线,导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ,电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ,且Eˊ、

十种测电阻方法归纳

十种测电阻方法归纳 (一)伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1.原理:由欧姆定律推出 2.电路图:(见图1) 3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器、导线。 4.注意点: ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用: (1)保护电路; (2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。 5.实验步骤: (1)根据电路图把实验器材摆好。 (2)按电路图连接电路。 (在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处。) (3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别使灯泡暗红(灯泡两端电压1V)、微弱发光(灯泡两端电压1.5V)、正常发光(灯泡两端电压2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。

同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度升高。 (4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6.分析与论证: 展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗? 难点突破:(我们对比一个实验如图2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值R) 发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。 通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。)那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。 (二)测电阻的几种特殊方法 1.只用电压表,不用电流表 方法一:如果只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先用电压表测出Rx两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为: 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。 方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图4所示的电路可以测出未知Rx的阻值。 具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。

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