电阻的测量方法及原理.doc
一、电阻的测量方法及原理一、 xx 法测电阻1、电路原理“xx 法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I, 再根据欧姆定律求出电阻R= U/I 的测量电阻的一种方法。
电路图如图一所示。
如果电表为理想电表,即 RV=∞,RA=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。
但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢?xx一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“ xx 法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。
2、误差分析( 1)、电流表外接法由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为 ab 间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv ∥R)= (Rv ×R)/(Rv+R) < R( 电阻的真实值 )可以看出,此时 R 测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外 = R/R = (R-R 测)/R = R/(Rv+R)(2 )、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,故:R测 = U/I = RA+R > R此时 R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为 : δ内 =R/R = (R 测-R)/R = RA/R综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即 " 大内" ;当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。
3、电路的选择(一)比值比较法1、“大内”:当R >> RA 时,,选择电流表内接法测量,误差更小。
“小外”:当R << Rv 时,,选择电流表外接法测量,误差更小。
2、“大内”:当R> 时,应选择电流表内接法进行测量。
“小外”:当R< 时,应选择电流表外接法进行测量。
证明:电流表内、外接法的相对误差分别为δ 内= RA/R和δ外 = R/(Rv+R) ,则:(1)若δ内<δ外,RA/R < R/(Rv+R) 即R2>RARv+RAR≈RARv ,R>此时,电流表内接法的相对误差小于电流表外接法的相对误差,故实验电路应选择电流表内接法,即“大内”。
(2)同上分析可知,当 R< 时,δ内>δ外,实验电路应选择电流表外接法,即“小外”。
3、试触法当待测电阻的阻值完全未知时,常采用试触法,观察电流表和电压表的示数变化情况:" 大内 " :当I/I>U/U 时,电流表的示数的相对变化大,说明电压表的分流作用显著,待测电阻的阻值与电压表的内阻可以相比拟,误差主要来源于电压表,应选择电流表内接法。
" 小外 " :当 I/I< U/U 时,电流表的示数的相对变化小,说明电流表的分压作用显著,待测电阻的阻值与电流表的内阻可以相比拟,误差主要来源于电流表,应选择电流表外接法。
例:某同学用xx 法测一个未知电阻R,用图一所示甲、乙电路各测一次,xx 测得的数据是 U=2.9V、I=4.0mA,xx 测得的数据是 3.0V、3.0mA,由此可知所示的电路测量误差小些,测得的R为____Ω 。
分析:对电流表所测数据,I/I=(4.0-3.0)/4.0=1/4;对电压表所测数据 , U/U=(3.0-2.9)/2.9=1/29,此时I/I>U/U ,由" 大内 " 有,电流表内接法的测量误差小,即乙图所示电路,测得的R= U/I=3.0/3.0×10-3Ω=1.0×103Ω二、替代法测电阻( 1)电路如图R1R1AAR xR x图七图八2、实验原理本实验利用闭合电路欧姆定律,当电流表示数相同时的 R1值即等于待测电阻 RX的阻值大小误差分析:实验中的误差主要来源于电阻箱接触电阻的存在,一般测量电路时选择图1 所示的电路图,主要原因是,电阻箱在测量过程中不允许流过的电流过大。
三、半偏法测电阻(一)实验电路R2mAVR1K 2R2K2K 1R1K1图九图十(二)实验原理:1、限流式半偏法,图九为限流式半偏法(因变阻器采用的是限流接法)原理为:首先闭合 K1、断开 K2,调节 R1使电流表满偏,再保持 K1 不变,R1不变,调节器节 R2 使电流表半偏,则此时变阻器 R2的示数即为要测量的电流表的阻值。
原因,当R1》》Rg时,R2的引入对于干路电流影响极小,可以忽略不计,可认为电路xxI=Ig 不变,所以电流表的电流与流过变阻器的电流相同,据 xx 电路分流关系可得, R2=Rg。
适用条件:本电路仅适用于测量小电阻电流表的内阻。
误差分析:电路中, E、r 不变, R1 不变, R2 的引入导致电路的总电阻略有减小,电路中总电流略有增大,从而使得流过变阻器R2的电流比流过电流表的电流稍大些,因此变阻器的电阻略小于电表内阻。
所以测量值比真实值偏小。
减小误差的方法:电路中电源电动势要大一些,从而使得变阻器 R1的阻值尽可能大些。
2、分压式半偏法图十为分压式半偏法(因变阻器采用的是分压式连接法)实验原理:如图闭合K1 闭合K2,调节器节R1,使电压表满偏,保持R1不变,断开 K2,调节 R2 使电压表半偏,当 RV》R1时,接入 R2,时可认为分压电路部分电压不变,据 xx 电路的分压特点可得, RV=R2。
应用条件:本电路仅适用于测量大阻值电表内电阻。
误差分析:接入 R2时,导致分压电路总电阻略有增大,从而使分压电路分压略有增大,而电压表的示数仅为 U/2 则 R2两端的电压应略大于 U/2,所以 R2﹥RV。
即电压表的测量值略大于真实值。
减小误差的方法:1、Ug》R1,R1越小, Ug越大误差越小2、电源电动势E大,则分压电阻越小,误差越小。
四、电桥电路测电阻1、电路原理如图R1 R2 uAR0R1uAx1X 2 R3R4图十二图十一2、电路原理当电路中 xx 电流计的示数为零时则有电阻利用此关系可进行电阻的测量,在测量时可把电路转换为如下图所示。
即把R3、R4 换成一根长直均匀电阻丝,RX为待测电阻,R0 为标准电阻,R0和RX间接入一xx 电流计,滑动触头P 可在电阻丝ABxx 任意移动,且接触良好,当电流表 xxI=0 时测出 AP、BP两段电阻丝的 xx ,由下式R0x1R X x2可得出 Rx 的阻值大小。
3、误差分析:该设计电路中的误差主要决定于电流表的灵敏度和电路中的接触电阻的大小。
五、利用电表的非常规接法测电阻电表的非常规接法一般是指利用电流表与电阻的 xx 来测量低值电阻,或是电压表与电阻的 xx 来测量高值电阻。
此种接法在近几年的高考中经常出现,应引起重视。
电路如图1、电流表的非常规接法即利用已知阻值的电流表与待测电阻xx 来测量电阻此种接法实质是xx 法测电阻:但在测量时要求知道电表的内阻图 1xx 电路 xx 要求知道电流表 A1 的内阻;图2xx 电路 xx 要求知道两只电流表的内阻;适用范围:在测量电路中由于电流表的内阻一般较小,故本电路一般仅适用于测量低值电值。
2、电压表的非常规接法即利用已知阻值的电压表与待测电阻xx 来测量电阻电路如图:图 1xx 式 xxR1 电压表 U1 的内阻图 1xx 式 xxR1、R2为电压表 U1、 U2的内阻该设计电路中由于电压表一般内阻较大,故本电路一般用于测量高阻值电阻阻值。
六、利用 xx 原理测电阻1、xx 原理电路图:2、原理:利用闭合电路欧姆定律。
EIR0R1R g r R x( 1)首先将红黑表笔短接,调节R1使电流表满偏 I=Ig ,IEI g R0 R1 R g r令 R内=R0+R1+Rg+ r保持 R1不变,接入待测电阻RX,则每一个 RX对应于一个电流值I,即IER内R x利用 I 与 Ig 的比值关系可得出表盘上每一刻度所对应的电阻值,即为改装后的 xx。
其中当I=Ig 时 RX=R 即中值电阻等于内阻。
对于 xx 在测量电阻时待测电阻阻值在中值电阻附近时测量值较准确,误差较小,所以一般要求在测量时,阻值在中值电阻附近,可通过换档调零来调节。
3、误差分析:xx引入的误差主要在于两点:i.由于电池用久以后会导致电源的电动势下降,而内阻增大,导致中值电阻阻值增大,不能调零,从而导致测量值大于真实值。
ii.由于表盘的刻度不均匀,读数误差大,只能用于粗略地测量电阻的阻值。
二、控制电路分析一般在高中物理电学实验中控制电路有两种:变阻器的限流式接法、变阻器的分压式接法对变阻器的两种接法分析如下:( 一)变阻器的限流式接法1、电路如图十八R xR图十八2、电路分析:在限流式电路中当变阻器阻值R比待测电阻 Rx 大得多时,变阻器对电路的控制作用明显。
待测电阻Rx 两端的电压范围为R X UU UR X R电流范围为:U UIR R X R X电路特点:由于电路中变阻器的阻值较大,所以在同等条件下电路中的总电流较小,电路发热较小,功率损耗较小。
电路设计选用要求:电流小,功耗小或给出条件R>RX 时选且 R越大其限流作用越明显(二)变阻器的分压连接法1、电路如图十九2、电路分析在限流式电路中当变阻器阻值R比待测电阻 Rx小得越多时,变阻器对电路的控制作用越明显。
待测电阻 Rx 两端的电压范围为U 0 U通过待测电阻的电流范围为:I 0 U R x电路特点:R<RX 时选择且 R比 RX 小得越多,其分压作用越明显,RX两端的电压越接近于线性变化。
电路中电压的调节范围较大且连续可调,由于电路中的总电阻较小,电路中通过的电流相对较大,电路功率消耗较大,发热较多。
电路设计选用要求:当电路仪器,电表等的最大量程不够时电路中要求电压范围大且连续可调时R<RX 时选择小得多时,必须选择分压式三、电学实验设计:电器元件的选择和实验电路的选择与连接一、电阻的测量方法3、测量电阻的基本方法:(1)伏安法测电阻:A、电流表外接法 1○比值比较法○试触法B、电流表内接法 2(2)等效替代法:(3)半偏法:A 、限流式半偏:测小电阻电表内阻B、分压式半偏:测大电阻电表内阻(4)电桥电路法:(5)欧姆表原理测电阻:(6)电表的非常规接法测电阻:二、控制电路原理与分析及选用条件1、限流式连接法:A 、电流表的并联连接B、电压表的串联连接特点: R>RX 时选且 R越大其限流作用越明显电路中通过的电流较小,电源的功率较小,电路中功率损耗较小,节能选用要求:电流小,功耗小R>RX 时选且 R越大其限流作用越明显2、分压式连接法:特点: R<RX 时选择且 R比 RX 小得越多,其分压作用越明显, RX两端的电压越接近于线性变化。
8测电阻的方法及原理
8测电阻的方法及原理
测量电阻的方法及原理:
1. 电压分压法:
原理:根据欧姆定律,电流通过电阻的大小与电阻两端的电压成正比。
通过测量电阻两端的电压,可以计算出电阻的大小。
方法:将待测电阻与一个已知电阻连接成电路,用电压表测量电阻两端的电压。
根据已知电阻和电压之间的关系,可以计算出待测电阻的阻值。
2. 恒流法:
原理:在一个恒定电流下,电压与电阻的大小成正比。
通过测量电阻两端的电压,可以计算出电阻的大小。
方法:将待测电阻与恒流源和电压表连接成电路,将恒定电流通过待测电阻,然后通过电压表测量电阻两端的电压。
根据恒定电流和电压之间的关系,可以计算出待测电阻的阻值。
3. 桥式测量法:
原理:利用电桥平衡原理,在测量电阻时,通过调节桥路中的已知电阻或变阻器,使电桥平衡,即电桥两侧电位相等,可以计算出待测电阻的大小。
方法:将待测电阻与一个已知电阻、一个可调电阻和一个电桥连接成电路。
通过调节可调电阻,使电桥平衡,记录下已知电阻和可调电阻的数值。
根据电桥平衡条件,可以计算出待测电阻的阻值。
4. 万用表测量法:
原理:万用表是一种集电压表、电流表和电阻表于一体的测量工具。
通过在不同的档位下测量待测电阻的电压或电流,以及参考值,可以计算出待测电阻的大小。
方法:将待测电阻与万用表连接成电路,选择合适的档位,测量电阻的电压或电流。
根据参考值和万用表的读数,可以计算出待测电阻的阻值。
以上是常用的几种测量电阻的方法及原理,根据测量的需求和实际情况选择合适的方法进行测量。
高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理
高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理一、伏安法测电阻1、电路原理“伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。
电路图如图一所示。
如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。
但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢?若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。
2、误差分析(1)、电流表外接法由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值)可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)( 2)、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,故:R测 = U/I = RA+R > R此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即"大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。
3、电路的选择(一)比值比较法1、“大内”:当 R >> RA 时,,选择电流表内接法测量,误差更小。
电阻的测量实验原理
电阻的测量实验原理
电阻的测量实验原理是通过测量电流和电压来计算电阻的大小。
实验中常用的方法有三种:电流法、电压法和桥法。
1. 电流法:
电流法是通过测量通过电阻的电流来计算电阻值。
实验中,需要将待测电阻与一个已知电阻串联,接入电流源和电流表,同时连接一个电压表测量电阻两端的电压。
通过改变电流源的电流大小,测量电压表的电压值。
根据欧姆定律,电流和电阻之间存在线性关系,可以计算出待测电阻的值。
2. 电压法:
电压法是通过测量加在电阻两端的电压来计算电阻值。
实验中,需要将待测电阻与一个已知电阻并联,接入电压源和电压表。
通过改变电压源的电压大小,测量电压表的电压值。
根据欧姆定律,电压和电阻之间存在线性关系,可以计算出待测电阻的值。
3. 桥法:
桥法利用电桥平衡时电流为零的原理来测量电阻值。
实验中,需要连接一个电阻桥,桥上接有待测电阻和已知电阻。
当桥平衡时,桥上电流为零,可以通过调节已知电阻来使桥平衡,此时已知电阻和待测电阻成比例。
通过测量已知电阻的值,可以计算待测电阻的值。
电阻测量报告
电阻测量报告引言:电阻是电学中非常重要的一个物理量,它决定了电路中的电流和电压的关系。
在实际应用中,电阻的测量是一项基础而且关键的任务。
本报告将探讨电阻测量的原理、方法以及常见的测量误差,并提供一些改进措施,以便能够更准确地进行电阻测量。
一、电阻测量原理电阻是导体对电流流动的阻碍,是单位电压下通过导体的电流大小。
电阻的单位是欧姆(Ω),常用示波器、电阻箱等仪器来测量。
在电路中,常使用欧姆定律来计算电阻的大小:R=U/I,其中R表示电阻值,U表示电压,I表示电流。
二、电阻测量方法1. 串联法测量:将待测电阻与一个已知电阻串联起来,接入电路中。
通过测量整个电路中的电流和电压,结合欧姆定律计算出电阻值。
2. 并联法测量:将待测电阻与一个已知电阻并联起来,接入电路中。
通过测量整个电路中的电流和电压,运用并联电阻的计算公式,计算出待测电阻的阻值。
三、电阻测量误差1. 仪器误差:任何测量仪表在制造过程中都会存在一定的误差。
检验仪器的准确性和精确度对于电阻测量至关重要。
2. 温度影响:电阻值与温度密切相关。
电阻在不同温度下有不同的阻值,因此在测量中需要注意温度的影响。
3. 导线阻值:电阻测量过程中使用的导线也会有一定的电阻值。
这种电阻值可能会对测量结果产生一定的影响。
四、改进措施1. 温度补偿:了解电阻值与温度之间的关系,可以通过查阅相关资料,了解电阻的温度系数,从而进行相应的校正。
2. 优质导线:使用低电阻率的优质导线,以减少导线阻值对测量结果的影响。
3. 定期校准:定期校准测量仪器,确保其准确性和精确度。
结论:电阻测量在电路设计和实验室研究中起着至关重要的作用。
通过正确选择测量方法、注意测量误差及其产生的原因,并采取相应的改进措施,能够提高电阻测量的准确性和精确度,有效地进行各种电阻测量工作。
总结:本报告探讨了电阻测量的原理、方法和常见误差,提供了改进措施以提高测量的准确性。
通过识别并解决电阻测量过程中的问题,能够确保电路设计和实验室研究的可靠性和精确性。
8种测电阻的方法及原理
8种测电阻的方法及原理
1. 串联法测电阻原理:将未知电阻与已知电阻依次串联,通过测量串联电阻的电压和电流,利用欧姆定律推算出未知电阻的值。
2. 并联法测电阻原理:将未知电阻与已知电阻依次并联,通过测量并联电阻的电压和电流,利用欧姆定律推算出未知电阻的值。
3. 桥式测电阻原理:使用电阻桥电路进行测量,通过调节桥路平衡,使得平衡时电流或电压为零,从而推算出未知电阻的值。
4. 电容法测电阻原理:利用电容器充电和放电的特性,结合电阻和电容关系式,测量电容器充电或放电的时间,推算出未知电阻的值。
5. 瞬态法测电阻原理:通过在电阻上施加脉冲电压或电流,测量电阻上的响应信号,利用信号的幅度与电阻值之间的关系,推算出未知电阻的值。
6. 温度系数法测电阻原理:利用电阻器的温度系数特性,测量电阻器在不同温度下的阻值变化,推算出未知电阻的值。
7. 信号发生器法测电阻原理:使用信号发生器产生一定频率和振幅的信号,通过测量电阻器对信号的阻抗作出判断,推算出未知电阻的值。
8. 数字电桥法测电阻原理:利用数字电桥仪器进行测量,通过调节电桥平衡,测量电桥上的电阻差值,推算出未知电阻的值。
8种测电阻的方法及原理
8种测电阻的方法及原理
测电阻的方法有很多种,以下列举8种常见的方法及其原理:
1. 电表测量法:使用电表测量电阻值,通过测量电流和电压的关系来计算电阻值。
电表将电流经过待测电阻后,测量电压的大小,再根据欧姆定律计算电阻值。
2. 桥式测量法:使用维尔斯通电桥或韦恩电桥等测量仪器进行测量。
通过调节桥路中的电流、电压或电阻,使桥路平衡,根据其平衡条件计算出待测电阻的值。
3. 相位差测量法:使用交流信号测量待测电阻的相位差。
相位差测量仪器将输入的交流信号分成两路,经过待测电阻和标准电阻后,再通过相位差计算待测电阻的阻值。
4. 双电压源法:在待测电阻两端接入两个不同电压源,通过测量两个电压源之间的电压差和流过待测电阻的电流,计算出电阻值。
5. 恒流法:通过串联一个恒定电流源和待测电阻,测量电压降,再根据欧姆定律计算电阻值。
该方法适用于较小的电阻值测量。
6. 差动测量法:通过测量两个电阻之间的电压差和电流,计算出待测电阻值。
该方法避免了测量电源电压的误差。
7. 瞬态法:待测电阻两端加一个瞬态电压源,测量电阻两端的电压响应时间,再根据响应时间计算电阻值。
8. 气体放电法:通过加大电压,使待测电阻发生放电,测量电流和电压的关系,计算电阻值。
这种方法通常适用于较高阻值的电阻。
电阻的测量几种方法
电阻的测量几种方法电阻是电路中常见的元件,用于控制电流的流动和调节电压的大小。
为了准确测量电阻值,需要采用一些方法来进行测量。
下面将介绍几种常用的电阻测量方法:1.桥式测量法:桥式测量法是最常见和常用的电阻测量方法之一、其基本原理是利用电桥平衡检波电路进行测量,通过调节电桥的各参数使其平衡,从而间接计算出待测电阻的阻值。
常见的桥式测量法有维尔斯顿电桥、韦恩电桥和麦克斯韦电桥等。
2.串联电流测量法:串联电流测量法是一种简单直接的测量方法。
通过串联一个已知的标准电阻和待测电阻,然后加上一个已知的电流,根据欧姆定律可以计算出待测电阻的阻值。
这种方法适用于较小的电阻值测量。
3.并联电压测量法:并联电压测量法也是一种常用的测量方法。
该方法是将待测电阻与一个已知电阻并联连接,然后加上一个已知电压源,通过测量并联电压,根据欧姆定律计算电流,从而得到待测电阻的阻值。
这种方法适用于较大的电阻值测量。
4.恒流源测量法:恒流源测量法适用于测量较大电阻值。
该方法是通过一个恒定的电流源,将其通过待测电阻,测量在两极之间的电压。
根据欧姆定律可以计算出待测电阻的阻值。
需要注意的是,恒流源的稳定性对测量结果影响较大。
5.数字电桥测量法:数字电桥测量法是一种使用数字计算技术进行电阻测量的方法。
通过将电阻值转换为数字信号进行测量,可以提高测量的准确性和稳定性。
常见的数字电桥有简易数字电桥和高精度数字电桥。
总结起来,电阻的测量方法包括桥式测量法、串联电流测量法、并联电压测量法、恒流源测量法和数字电桥测量法等。
根据待测电阻的阻值范围,选取合适的测量方法进行测量,可以得到准确的电阻值。
在实际测量中,还需要考虑到电路中其他元件的影响、测量仪器的精度及环境条件等因素,以保证测量结果的准确性和可靠性。
测量电阻常用的6种方法
测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。
在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。
为了获得更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。
二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。
在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。
此外,还需要定值电阻R和滑动变阻器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。
在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。
的并联电路使用。
所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示:3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x的表达式为:RxU1R+r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。
伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。
为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。
半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。
具体操作步骤如下:对于测量电流表内阻:1.将电阻箱的电阻调到零;2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;4.由上得到电流表内阻RA=R。
电阻测量的六种方法
电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点,也是学生学习中的难点。
这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法,从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。
一.欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。
R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。
当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:I = E/(R+Rg+Rx+r)= E/(R内+R X)由电流的表达式可知:通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比,但存在一一对应的关系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(1)欧姆表的指针偏转角度越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表示+、-两极。
黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。
二.伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3) (1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
电阻的测量
电阻的测量陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室邢彦君电阻的测量是常见的电学实验。
电阻的测量,实验原理较多,方法灵活多变。
一、欧姆表估测当不需要精确测量,或估测电阻大小的数量级时,可使用欧姆表(多用电表的欧姆档)测量。
1.实验原理:闭合电路欧姆定律。
闭合电路中电源的电动势E和内阻r是不变的量,由可知,电路中的总电流与外电路的电阻是一一对应关系。
因此,通过电路中的总电流,可以确定外电阻的大小。
2.方法步骤(1)指针归零:调节多用电表面板上刻度盘下方中央的螺丝,使指针指到电流或电压刻度的0位。
(2)选择欧姆表的倍率:估计待测电阻的数量级,比如为1000Ω数量级;观察盘上电阻刻度的中间值(中值电阻),比如为“15”,其数量级为10;用待测电阻的数量级(以欧姆为单位)除以中值电阻的数量级,商的数量级就是倍率,比如:,得选“”。
(3)欧姆表调零:将功能选择开关置于欧姆功能区所选倍率档;插入表笔并将其搭接在一起(外电路短路),此时所测电阻为零,电路中的电流最大,为节约表盘刻度,也为读数方便,应使此时的指针指在电流的最大刻度处,需调节面板右侧的调零旋钮(滑动变阻器),使指针指到电流的最大刻度处(电阻的0刻度)。
(4)测量电阻:将表笔与待测电阻两端接触(待测电阻必须与电路断开),观察表盘刻度,如果指针在中值电阻附近就读出指针刻度,乘以倍率,算出测电阻。
如果指钟偏转角度过大(指针所指刻度值太小)则倍率选大了,可降一级;如果指针偏转角度太小(指针所指刻度太大),则倍率选小了,可增大一级。
倍率变化后,得重新“欧姆表调零”。
两次测量,如果倍率一样,不需重复“欧姆表调零”。
(5)测量结束,将选择开关置于“OFF”或交流电压最高档。
若长期不用,要需将表内电池取出,为减小误差,要适时更换表内电池。
欧姆表测量电阻,本身就是一种估测,读数不需估读,只需读出指针最接近的刻度值即可,但不能忘记乘以倍率。
例1.多用电表是电学实验中常用的仪器器材。
