两种半偏法测电阻原理
两种半偏法测电阻
两种半偏法测电阻
1电流半偏法
(1) 实验原理如图1所示，其中R为电位器(或滑动变阻器)，R'为电阻箱，G为待测电表。
(2) 实验操作顺序
①按原理图连结好电路，断开S1、S1,将R阻值调到最大；
②合上S1,调节R,使电表G达到满偏；
③保持R阻值不变，再合上S2,调节R',使G达到半偏；
④断开S1,记下R'的阻值；
⑤在R>>R 时，Rg=R。
(3) 误差分析
本实验是在R>>R的情况下，
并入R'后，对总电阻影响很小，即
认为干路电流仍等于Ig时，近似认
为Rg=R。
但实际上并入R'后，总
电阻减小，干路电流I>Ig，通过R'
的电流IR'>Ig/2 ，因此，Rg>R。
所
以测景值比真实值偏小，而且Rg越
小，测景误差越小。
2电压半偏法
(1) 实验原理如图2所示，其
中R为滑动变阻器，R'为电阻箱，V为待测电表。
(2) 实验操作顺序
①连结电路，断开S,并将滑片置于最右端，调节R' =0;
②合上S,调节滑动变阻器R,使电表达到满偏；
③保持滑片位置不动，调节电阻箱R'的阻值，使电表半偏；
④断开S键，记下R'的读数；
⑤在R<<R 时，Rv=R。
(3) 误差分析
本实验是在R<<R的情况下，串入R'后，对回路总电阻影响很小，可
以忽略不计，即分压部分的电压保持不变，所以当电表半偏时，认为：
Rv=R。
实际上串入了R'之后，并联部分的电阻增大，分得的电压增加了，R'两端的电压UR >Ug/2,因此，R' >Rv。
所以测景值大于真实值，而且Rv越大，测景误差越小。
综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。
当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时，用电压半偏法，测景值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用电流半偏法，测景值偏小。
简记为“大大小小”（即测大电阻，用分压半偏，测景值偏大：测小电阻，用限流半偏，测景值偏小）。
半偏法测电表内阻及电阻的测量方法总结
半偏法测电表内阻一、半偏法测量电流表的内阻方法步骤：1、按图接线，图中R 1 、R 2 为电阻箱2、先只合下S 1 ，调节R 1使电流表指针满偏.3、再合下S 2，保持电阻R 1不变，调节R 2使电流表指针半偏，记下R 2的值.4、若R 1＞＞ R 2，有Rg= R 2 误差分析：定性分析：电表满偏时，电表与1R 串联入电路，电路总电流为g I 电表半偏时，电表与2R 并联后再与1R 串入电路，近似认为干路电流未变化，而流过电表电流为2g I 则)2(2g g g g I I R I R -⋅=⋅得R R g =。
但是由于2R 的并入，电路总电阻R 总减小，干路电流增大，即22g g I I I >-，故g R R <，所测值偏小练习1、半偏法测电流表内阻实物连接：练习2、有一电流表○A ，量程为1mA ，内阻R g 约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有：A 、电阻箱R 0，最大阻值为99999.9Ω；B 、滑动变阻器甲，最大阻值为10k Ω；C 、滑动变阻器乙，最大阻值为2k Ω；D 、电源E 1，电压约为2V ，内阻不计； E 、电源E 2，电压约为6V ，内阻不计；F 、开关2个，导线若干。
采用的测量电路图如图所示，实验步骤如下： a 、断开S 1和S 2，将R 调到最大； b 、合上S 1，调节R 使A 满偏；c 、合上S 2，调节R 1使A 半偏，此时可认为的A 的内阻R g ＝R 1。
试问（ⅰ）在上述可供选择的器材中，可变电阻R 1应该选 ；为了使测量尽量精确，可变电阻R 应该选择 ；电源E 应该选择 。
（ⅱ）认为内阻R g ＝R 1，此结果与R g 的真实值相比 。
（填“偏大”、“偏小”、“相等”）二、半偏法测量电压表电阻 方法步骤：1、按图接线，图中R 0 为电阻箱.2、把R 先滑到a 点，先合下S ，调节R 0=0，再调R 使电压表指针满偏;3、保持变阻器电阻R 不变，调节R 0使电压表指针半偏，记下R 0的值.4、若R 0＞＞ R ，有R V = R 0误差分析：定性分析：电表满偏时，表两端电压为g U ，电流为g I 。
(精选)半偏法测电表内阻
（精选）半偏法测电表内阻
半偏法测电表内阻，是一种测量电表内阻值的方法，适用于直流电桥或者交流电桥测量电表内阻值的情况。
具体操作步骤如下：
1. 连接电路。
将电源正极、电表、待测电器三个元件依次相连，电源负极与待测电器负极连接。
2. 调整电桥平衡。
用电阻调整电桥平衡，使得电桥两端电压差为零。
3. 测量电流和电压。
在电表上插入感性负载，测量电表两端的电压和电流，记录数据。
4. 计算内阻。
根据公式 R=(V1-V2)/I 计算电表的内阻 R。
需要注意的是，测量时应保证电源电压稳定，电表内部无故障，并尽量减少电路内的干扰。
另外，在测量交流电桥时，应注意电桥两个端口的相位，以保证测量结果的准确性。
高中物理半偏法详解
半偏法是一种用于测量电表内阻的方法,常见的有“电流半偏法”和“电压半偏法”,下面对这两种方法分别进行研究。
1.电流半偏法及其误差分析1.1实验目的；电流半偏法用于测量电阻较小的电表的内阻。
1.1测量方法；如图所示,电流计G其内阻Rg待测,所用仪器有电源E。
滑动变阻器R 采用限流式。
电阻箱R` 与电流计并联。
两个开关 S1串联在干路。
S2与电阻箱串联。
具体的实验过程；首先断开开关S1和S2,把滑动变阻器的滑片滑到R得最右端,然后闭合开关S1,向右移动滑片,使电流计G的指针刚好达到满偏,再闭合开关S2,接着缓慢调节电阻箱的阻值,使电流计的指针恰好指到一半刻度处,即半偏位置,这时“读出”电阻箱的阻值就是待测电流计内阻的测量值。
1.3器材选取；① R~必须用电阻箱,电阻箱的选择,只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可；②R可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。
当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的,因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。
为此：R的实际阻值应远大于电流表的内阻 R＞100Rg ,才能做到总电流几乎不变。
即R＞＞Rg③因： ,在实验中,Ig、Rg都是一定的,为保证R＞100 Rg,因此电源电动势应越大越好。
1.4误差分析；要求电阻箱的并入,使干路电流变化不大,这种电路只适合于测量小内阻的电流表,同时电阻箱的电阻也较小。
事实上,无论怎样,电阻箱的并入,使得干路电路略微变大,不再是原来的干路电流,而电流表半偏的时候流过的电流是原来干路电流的一半,这样流过电阻箱的电流就要比半偏值稍大一点,根据并联分流原理,电阻箱的阻值要比电流表的内阻稍小一点,因此测量值小于真实值。
例题 2007年全国卷Ⅱ22。
2 有一电流表A,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有：电阻箱R0,最大阻值为99999。
9Ω；滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ；滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ；电源E1,电动势约为2V,内阻不计；电源E2,电动势约为6V,内阻不计；开关2个,导线若干。
半偏法测电表电阻
半偏法 测电阻
1、半偏法测电阻的原理：（分流半偏法）
测量原理
I= Ig
I
I
调节R1
I
调节R2
当I1=I2=I/2时， Rg=R2
保持R1不变
I1
I2
I
I
实验操作
可供选择的器材有：
一个内阻约500Ω，满偏电流为 200μA的待测电流表；
（１）按图连接实物电路； （２）变阻器R1置最大，
误差分析
小电阻 阻值>>待测电阻
R测<R真
小结
分压法
R3 G
S3
R4 S4
大电阻
阻值<<待测电阻 R测＞R真
I I
误差分析
I1为原来电流 的一半（半偏）
I2大于原来电 流的一半
并联R2后,
总电阻减小
I1
I2
I
I
总电流 增大
I
结论：R测<R真
设法减小误差 干路中的电流变化越小越好
R1接入电路中的有效阻值越大越好
ห้องสมุดไป่ตู้
选 大阻值 滑动变阻器
选 大电动势
电源
２、分压半偏法
U
U/2
U/2
保持R4不变
测量原理 U=Ug
调节R4
调节R3
结论： RV=R3
U1=Ug/2
U>Ug U1
U U2
结论： R测＞R真
误差分析 U2>Ug/2
串联R3后,总 电阻增大
设法减小误差 分压部分电压变化越小越好
R4分压部分电阻阻值越小越好
选 小阻值 滑动变阻器
选 大电动势
半偏法测电阻
半偏法测电阻
半偏法
1.按图接线。图中R为滑动变阻器，R’为电阻箱
2.闭合开关前，滑动变阻器滑片置于阻值最大端 先闭合S1 （S2处于断开状态），调节滑动变阻器R 的滑片，使电流计指针满偏（电路总电流为Ig）。
半偏法测量电流表的内阻
3.保持滑动变阻器R的阻值不变，再闭合S2（相当 于并联了一个分流电阻）。只调节电阻箱阻值， 使电流计指针半偏（电流为Ig/2），记下此时电阻 箱的读数（阻值R′）
4.可以理解为电阻箱此时也分得了原来电流Ig的一 半（电流也为Ig/2），因为电阻箱和电流计并联， 则可得R′=Rg
半偏法
5.考虑实际情况，闭合S2后，电路中总阻值减小， 总电流增大（大于Ig），电流计中电流确实为Ig/2， 则电阻箱中分得的电流大于Ig/2。
6.两者属于并联，则有R′＜Rg， 即R测量＜R真实
7.若滑动变阻器R(使用)的阻值远大于电阻箱(使 用)的阻值R′，闭合S2后，电路中总阻值减小得不 明显，总电流增大得不多，电阻箱中分得的电流 几乎还是Ig/2，此时误差较小。
半偏法
1.按图接线，图中R0为电阻箱， R为滑动变阻器。
V
R0
R
S
2.闭合开关前，滑动变阻器滑片置于最左端 闭合S，先让电阻箱阻值R0=0，调节滑动变阻器R使 电压表指针满偏（满偏电压为UV）。
电阻箱中分得的电压几乎还是UV/2，此时误差较小
等效法测电阻
惠斯通电桥法
R1
R0
R2
Rx
U
单电流表1
单电压表1
比较法测电压表电阻
v
v
RX
甲
乙
甲图中的电压表的电压U1 乙图中的电压表的电压U2
半偏法测电表的内阻
G
（1）实验室配有的可变电阻为 A、电阻箱，阻值范围0 ～ 10Ω
S2 R′ S1
R
B、电阻箱，阻值范围0 ～ 9999Ω
C、电位器，阻值范围0～200Ω D、电位器，阻值范围0～20kΩ R应选用 R′应选用
D B
（2）如果按正确的步骤测得的R′ 为100Ω ，要把这个电流表改装成量 程为0.6A的电流表，则应并联的分 流电阻是 Ω
半偏法测电表的内阻
1、测电流表内阻 电路：
原理：
开关S2先断开，调节滑动变 阻器R0使电流表满偏 保持R0不变，闭合开关S2， 调节电阻箱R′，使电流表 半偏 根据串联分流的规律可知此 时电阻箱的阻值等于电流表 的内阻
由于S2闭合时，回路总电阻有所减小，实际上回路的总 电流会有微小的增大，所以流过的电流比电流表的电流 略大，由并联的分流原理得R′＜Rg，即测量值偏小。
G
S2
R′ S1
R
（3）任何测量都会有误差。试分析：用上述方法测电流 表内阻的测量值比真实值偏大还是偏小？根据电流表的测 量值数据改装成的电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量时，其读数比实际电流偏大 还是偏小？ （4）在测定电流表内阻的实验中认为“流过R′的电流也等于
Ig/2”的条件是
（5）为了减小测定电流表内阻的实验误差，下列做法 可行的是（ ）
半偏法测电表的内阻
2、测电压表的内阻 电路： 2、原理：
先使电阻箱R′为零，调节滑 动变阻器R0使电压表满偏； 然后保持R0不变调节R ′使电 压表半偏；
根据串联分压的规律可知此 是R ′的阻值和电压表的内 阻是相等的 调节与RV串联，支路总电阻增大，其分压也有所增大(比 原来电压表的满偏电压)，所以变阻箱的分压比电压表的 分压（现在的半偏电压）大，则R ′ ＞RV，即测量值偏 大。
半偏法测电阻
昨天有同学QQ询问，半偏法需要掌握吗，理由是在2016年全国卷Ⅱ卷中考查了测电压表内阻的半偏法。
根据我自己的实际教学，我在北大清华班半偏法是必讲，以此是拓宽学生的知识面和物理思维，但是在普通班（当然普通班一个班考一本的人数在30左右，相对于北大清华班差一些，不是那种很渣的班级）不一定讲，在2009届的时候我没有讲，这一届我给学生讲了，其理由也是因为2016年高考出现过。
所以尽管考纲没有明确把半偏法列入考察范围，我推荐大家必需掌握，因为考纲并没有明确说半偏法不考，所以即使考到了也不超纲。
一、半偏法的前世今生新课改之前，课本有一个电学实验是《电表的改装》，也就是把表头改为电压表或者大量程的电流表。
在改装之前，需要测量表头的内阻。
由于表头的内阻小，满偏电流也很小，通常是微安级，其两端电压也特别小，实验室中没有测量如此小电压的电压表，所以常规测电阻的方法——伏安法无法满足测量要求，因此必须另辟蹊径，于是半偏法应用而生。
大家可以翻阅新课标改革之前各地的高考题目，见到很多半偏法的题目，但是实行新课标之后，考纲只要求掌握电表改装的原理与方法，而删掉了电表改装的实验，所以自那以后，这个实验在高考试卷中销声匿迹。
直到2016年才重现江湖。
老李的观点是，考纲说不考的一定不学，考纲没说考查的，根据实际情况去学。
下面给大家详细分析两种半偏法，包括误差分析。
二、恒流半偏法测表头电阻（此方法适合测量小电阻）1．测量原理分析电路图如图所示，具体操作步骤是，第一步：合上S1，断开S2，调整滑动变阻器R，使表头G恰好满偏；第二步：闭合S2，保持R的阻值不变，调整电阻箱R1，使电流表半偏。
此时认为表头内阻Rg=R1。
注意，在开关S1闭合之前，滑动变阻器R应调到最大值；在开关S2闭合之前，变阻箱，应调到最大。
2．测量误差分析（1）定量分析由此可见，此方法测量的是Rg与（r+R）并联的阻值。
根据表达式可知，为了减小误差，需要满足（r+R）>>Rg，由于干电池的内阻很小，只需要满足R>>Rg即可，也就是实验要求滑动变阻器的接入电路阻值尽可能的大。
两种半偏法测电阻
两种半偏法测电阻1电流半偏法(1) 实验原理如图1所示，其中R 为电位器(或滑动变阻器)，R 为电阻箱，G 为待 测电表。
(2) 实验操作顺序本实验是在 R<<R 的情况下，串入 R'后，对回路总电阻影响很小，可以忽略不 计，即分压部分的电压保持不变， 所以当电表半偏时，认为：R=R'。
实际上串入了 R 之后，并联部分的电阻增大，分得的电压增加了， R'两端的电压U R >U g /2，因此，R' >R o 所以测量值大于真实值，而且 R 越大，测量误差越小。
综上所述，用半偏法测电表内阻时，一般需要一个滑动变阻器和电阻箱，而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。
当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时,用电压半偏法，测量值偏大；当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时，用电流半偏S 、S,将R 阻值调到最大； S,调节R,使电表G 达到满偏； R 阻值不变，再合上 S ，S,记下R 的阻值； 时，R g =Ro ① 按原理图连结好电路，断开 ② 合上 ③ 保持 ④ 断开⑤在R>>R 调节R',使G 达到半偏; -----------E Si 图1 (3 )误差分析 本实验是在R>>R 的情况下， 并入R 后，对总电阻影响很小，即 认为干路电流仍等于 I g 时，近似认 为R g =R o 但实际上并入R 后，总 电阻减小，干路电流1>1 g ,通过R 的电流I R'>l g /2，因此，F g >R' o 所 以测量值比真实值偏小，而且 R g 越小，测量误差越小。
2电压半偏法(1) 实验原理如图2所示，其 中R 为滑动变阻器，R'为电阻箱，V 为待测电表。
(2) 实验操作顺序① 连结电路，断开 S,并将滑片置于最右端，调节 R ' =0; ② 合上S,调节滑动变阻器 R,使电表达到满偏；③ 保持滑片位置不动，调节电阻箱R'的阻值，使电表半偏; ④ 断开S ，记下R 的读数；⑤ 在R R'时，R/=R o (3 )误差分析 S.E 甲 R法，测量值偏小。
半偏法测电表内阻的误差分析
半偏法测A 、V 的内阻及误差分析在中学电流表、电压表是测量电流和电压的常用仪表，对其内阻的测量可采用一种较简便的方法——半偏法，特别是电流表。
一、偏法的设计原理1．电流表半偏法如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路．实验时，先断开开关2S ，闭合开关1S ，调节0R 使电流表指针满偏．然后保持0R 的滑片不动（即1R 不变），闭合开关2S ，调节Ｒ，使电流表的指针处于半满偏状态，则电流表的内阻A R =Ｒ．2．电压表半偏法如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．实验时，先闭合开关2S 和开关1S ，调节0R 使电压表指针满偏．然后保持0R 的滑片不动（即1R 、2R 不变），断开开关2S ，调节Ｒ，使电压表的指针半满偏，则电压表的内阻V R ＝Ｒ．二、半偏法的系统误差分析1．电流表半偏法测内阻的误差分析用如图1所示的电路测电流表的内阻时，设电流表的满偏电流为Ｉｇ，则开关2S 断开时1R R I A g +=ε①开关2S 闭合时，有A A R g R R RR R I I ++=+121ε②RI R I R A g =21③由①、②、③式，得 11R R R R R A A+=显然，A R R <，即A R 的测量值小于真实值．相对误差为%100%1001⨯+=⨯-=R R R R R R A A A A δ2．电压表半偏法测内阻的误差分析精品文档交流 2 用如图所示的电路测电压表的内阻时，设电压表的满偏电压为g U ，则开关2S 闭合时 21)(R R U R U U g V gg ++=ε ④开关2S 断开时，有21)(R R U R R U U AB V AB AB +++=ε ⑤)(2R R R U U V V gAB += ⑥ 由④、⑤、⑥式，得021R R R R R V += 显然，V R R >，即VR 的测量值大于真实值．相对误差%100%100021⨯=⨯-=V V V R R R R R R R δ 因210R R R +=，故对于给定的0R ，当21R R =，即滑片处于正中位置时相对误差最大．则%10040⨯≤V R R δ三、半偏法的实验条件1．电流表半偏法测电阻的实验条件用如图1所示的电路测电流表内阻时，为使实验误差较小，必须使A R R >>1，实验上通常取A R R 1001>，这时相对误差小于1%．为使电流表指针能达到满偏，必须1R I g ε≈．因0R R g <，所以本实验应满足的条件是A R R 1000≥ g I R ε>02．电压表半偏法测内阻的实验条件 用如图所示的电路测电压表的内阻时，为使实验误差较小，必须V R R <<0．实验上通常取200V R R <，这时相对误差约1％．为使电压表指针能达到满偏，必须满足g U >ε．所以本实验应满足的条件是 200VR R < g U >ε。
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理是进行电阻测量时常用的测量原理，它利用一个有限的电流，不同的电压来实现高精度的电阻测量。
原理：半偏法测电阻的基本原理是利用有限的电流，两个不同的电压来实现高精度的电阻测量。
使用半偏法测量电阻时，基本步骤如下：首先，用一个稳定的电流源（比如用一个可调的阻值电阻确定）通过一个被测电阻，测量其电压。
然后，将电流源更改为另一个有限电流，得到一个新的电压值。
最后，通过比较两个电压值及对应的电流来推导出被测电阻的实际值。
（1）它提供更高的精度，测量范围比其他测量方法更广。
（2）被测电阻不需要过大的电流，从而能够减少电阻的热失灵。
（3）由于只需要确定两个点的测量值，校准所需的时间也更短。
（4）由于只需要确定两个参数，计算电阻的过程也较为简单。
缺点：缺点主要有以下几点：
（1）由于要测量两个电压值，不能用单个计量仪器完成，需要两个计量仪器完成测量，相当复杂。
（2）非线性的电阻难以测量，因为在非线性的电阻的情况下，改变电流的大小并不会改变被测电阻的电压。
（3）测量范围有限，半偏法测量只能测量低阻值的电阻。
应用：半偏法测量的主要应用是在电子产品的测试过程中，它可以高精度地测量电子元件的电阻值，以便更准确地检测电子元件的质量。
同时，它还可以用于检测电子线路板上导通、短路和热失灵的情况。