电路设计和电阻测量.
毫欧姆级电阻测量电路设计
毫欧姆级电阻测量电路设计1引言在飞机上，通常利用机体作为一根供电导线。
为了保证飞机的正常供电，要求从机头到机尾的机体电阻必须小于0.005欧姆，即5毫欧姆，才不至于影响飞机的正常供电。
以往对于特低电阻值的测量通常采用比较的方法，即手动调节电桥平衡，在精密电阻箱上得到读数，此方法既慢又不准确。
即使采用6位半的高精度数字表直接测量电阻，其电阻测量的分辨率也只能达到10毫欧姆。
这说明测量机体电阻是一个比较困难的超低阻值测量问题。
2系统设计与误差分析将测试线路及测试仪内部的线路电阻考虑在内时，电阻值的测量范围要达到100毫欧姆；为了准确测量出机体电阻，分辨率要达到0.1毫欧姆。
从理论上说采用24bit的A/D转换器，若输入量程为5V，则分辨率可达：LSB=5/(224-1)=0.29微伏即1mA电流流过1毫欧姆电阻产生的1微伏电压降也能测量出来。
但这省略了一个前提：被测量信号的信噪比必须非常高。
如果线路的噪声达到1mV，那么即使1A电流在1毫欧姆电阻上产生的1mV电压信号也检测不出来。
根据需要测量的电阻值范围和对被测量信号信噪比的要求，设计的系统原理结构如图1所示。
图1 测试系统原理图测试系统的误差分为量化误差Δd和模拟误差Δm两部分。
可表示为：Δd=A/D转换器的积分非线性误差INL+A/D转换器的微分非线性误差DNL+量化误差LSBΔm=被测量的电阻*比例误差系数+系统常数误差十随机误差上式中决定比例误差系数的主要因素是恒流源精度、各个环节的温漂和增益误差等。
决定系统常数误差的主要因素是系统内部线路、测试线路和各个环节的调零。
决定随机误差的主要因素是随机接触电阻、系统噪声和外部干扰。
3关键电路选型3.1低漂移大电流精密恒流源电路理论和元器件数据资料表明，以齐纳二极管为基准的精密电压参考源的性能优于以能带为基准的恒流源，因此采用高性能的精密电压参考源间接得到需要的精密相流源。
电路如图2所示。
图2 高精密低温漂恒流源电路REF102是10V精密电压参考源，精度为±0.0025V，温漂为2.5ppm/℃max，可满足本系统电阻测量的要求。
电阻的测量(七种方法.
果安培表示数变化，则P 应接在——b——处，如果伏特表示 数显著变化，则P 应接在 a —处。
R
a
b
A
P
V
解：安培表示数变化显著，说明被测电阻较大，可跟伏特表
内阻相比。 因此采用内接法可以减小误差，P 应接在b 处。
4、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置
分压打到最小；限流打到最大值。
例1. 用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表
测电阻，在图甲、乙两种情况下，电压表的示数都是
60V，电流表的示数都是0.2A，则R1的测量值为
300
Ω，真实值是 290 Ω，R2的测量值为
300 Ω，真实值是 333 Ω。
据R＝U/I，测量值大于真实值
V
2. 电流表外接法： (1)使用条件: RX ＜＜ RV 时
A
Rx
(2)结论:
电流表外接法：电压为真实值，电流偏大 据R＝U/I，测量值小于真实值
二、伏安法测电阻的电路设计
1、基本原则： 减小测量的误差
要应多次测量；选择好内接和外接。
2、典型的电路：
V
V
A
RX
A
RX
描绘小灯泡的伏安特性曲线
1993年高考 描绘出一个“220V 60W”灯泡的U—I 图 象，肯定不符合实际的是下图中的 （ A C D ）
U
U
U
U
0
A
I 0
I
0
B
C
I 0
I
D
上图中，若将 I、U对调，则选 （ A B D ）
4.若测出一个热敏电阻的U-I图线，正确的应是上图中 的（ C ）
补偿法测电阻 实验报告
补偿法测电阻实验报告补偿法测电阻实验报告引言：电阻是电路中常见的元件之一，它的作用是限制电流的流动。
在电路设计和实验中，准确测量电阻值至关重要。
本实验旨在通过补偿法来测量电阻值，并探讨该方法的原理和应用。
一、实验目的：1. 了解补偿法测量电阻的原理；2. 掌握补偿法测量电阻的实验操作方法；3. 熟悉电阻箱的使用。
二、实验器材：1. 电阻箱；2. 直流电源；3. 毫伏表；4. 导线。
三、实验原理：补偿法测量电阻的原理基于电压分压定律和欧姆定律。
根据电压分压定律，当电阻R1和R2串联时，其总电阻R=R1+R2，电流I通过R1和R2时，根据欧姆定律，有U1=I*R1和U2=I*R2。
为了测量电阻R1的值，我们可以通过调节电阻箱中的电阻值R2，使得U1=U2，即电压平衡。
此时，R1=R2。
四、实验步骤：1. 将电阻箱连接至直流电源的正负极，并接入毫伏表；2. 在电阻箱中选择一个合适的电阻值R2；3. 通过调节电阻箱中的电阻值R2，使得毫伏表读数为零；4. 记录此时电阻箱中的电阻值R2，即为待测电阻R1的值。
五、实验注意事项：1. 实验过程中要注意电路连接的稳定性，确保电路没有松动；2. 操作电阻箱时，应轻拧旋钮，避免损坏电阻箱内部结构；3. 在调节电阻箱中的电阻值时，应逐渐接近平衡点，避免过度调节；4. 保持实验环境的稳定，避免温度和湿度的变化对实验结果的影响。
六、实验结果与分析：根据实验步骤，我们可以得到待测电阻R1的值。
通过多次实验，我们可以得到不同电阻值下的电阻R1的测量结果，并进行数据分析。
在实验中，我们可以观察到，当电压平衡时，毫伏表的读数为零。
这是因为电流通过R1和R2时，根据欧姆定律，有U1=I*R1和U2=I*R2，当U1=U2时，即电压平衡，此时毫伏表的读数为零。
因此，我们可以通过调节R2的值，使得电压平衡，从而测量出R1的值。
实验结果的准确性受到多种因素的影响，如电路连接的稳定性、电阻箱的精度、测量仪器的精度等。
阻值测量的原理
阻值测量的原理阻值测量的原理基于欧姆定律，即电流通过一个导体的大小与导体两端的电压成正比。
阻值是电阻器的物理特性之一，用来衡量电阻的大小。
阻值测量的主要目的是确定电路中某段电路或元件的阻值，以便于进行正确的电路设计和故障排除。
阻值测量的原理有以下几个方面：1. 欧姆定律：根据欧姆定律，当一个导体上有电流流过时，导体两端产生的电压与电流大小成正比。
数学上可以表示为V = I * R，其中V代表电压，I代表电流，R代表阻值。
因此，测量阻值就是通过测量电流和电压的大小来计算出阻值。
2. 电压测量：在测量阻值时，需要使用电压表或万用表来测量电路中的电压。
电压表是一种能够准确测量电压大小的仪器，常用的有模拟式电压表和数字式电压表。
电压测量需要将电压表的两个测试笔分别连接到测量点的两端，通过量程切换选择合适的量程，即可读取到相应的电压值。
3. 电流测量：在测量阻值时，还需要使用电流表或万用表来测量电路中的电流。
电流表是一种能够准确测量电流大小的仪器，常用的有模拟式电流表和数字式电流表。
电流测量需要将电流表的两个测试笔用导线连接为串联电流路，然后与待测电路相连接，即可读取到相应的电流值。
4. 串联法测量：在实际测量电阻值时，常使用串联法，即将待测电阻与一个已知阻值的电阻器连接在一起，组成一个串联电路。
然后将电路接入电源，通过电流和电压测量，可以分别得到总电流和总电压。
根据欧姆定律可以得到电阻值的计算公式为R = V/I，其中V为总电压，I为总电流。
通过测量已知阻值的电阻器的电压和电流，可以计算出未知电阻的阻值。
5. 并联法测量：与串联法不同，使用并联法测量时，待测电阻与已知电阻并联在一起，组成一个电路。
同样，电路接入电源后，通过电流和电压测量可以得到总电流和总电压。
由于并联法中两个电阻的电压是相等的，根据欧姆定律可以得到电阻值的计算公式为1/R = 1/R1 + 1/R2，其中R1和R2分别为已知电阻和待测电阻的阻值。
物理实验技术中的电阻测量与电路分析
物理实验技术中的电阻测量与电路分析在物理实验中，电阻测量是一项基础性的技术，而电路分析则是对电路中电流、电压等物理量的定性与定量研究。
本文将探讨电阻测量与电路分析的相关知识和实验技术。
一、电阻测量技术电阻是描述电路中物质阻碍电流通过的程度的物理量，它的单位是欧姆（Ω）。
在实验中，常用的电阻测量仪器有电阻箱和电桥。
电阻箱是一种精度较高的电阻测量仪器，能够提供较准确的电阻值。
它通常由多个可调的电阻组成，通过调节电阻箱上的开关，可以设置特定的电阻值。
实验中，我们可以将电阻箱与待测电阻并联连接，通过采用电阻箱的电阻值逐渐逼近待测电阻的阻值，从而测量出待测电阻的阻值。
电桥是另一种常用的电阻测量仪器，包括韦斯通电桥和莫斯特电桥等。
通过建立一个电桥平衡条件，可以很精确地测量待测电阻值。
韦斯通电桥是一种基本的电桥，它由一个感应式测量仪和三个电阻组成。
我们可以通过调节电阻值，使得电桥两个相对的电位差为零，从而确定待测电阻的阻值。
二、电路分析技术电路分析是对电路中电流、电压和功率等物理量进行定性和定量分析的工具和方法。
电路分析的主要目标是求解电路中各个分支的电流和各个元件的电压。
电路分析中常用的技术有基尔霍夫定律和欧姆定律。
基尔霍夫定律是电路分析中的基本法则之一，它根据电流守恒和电势守恒原理，将电路中各个节点的电流和各个回路的电压进行求解。
欧姆定律则是电路中电压、电流和电阻之间的基本关系，它表明电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比，比例系数就是电阻的阻值。
在电路分析中，还常用到戴维南等效电路和电路的简化方法。
戴维南等效电路是一种将复杂电路简化为等效电源和等效电阻的方法，通过等效电源和等效电阻可以减少电路分析的复杂度。
同时，电路的简化方法也有助于更方便地求解电路中的电流和电压。
三、实验案例为了更好地理解电阻测量与电路分析的应用，我们来看一个实验案例。
假设我们需要测量一个未标定的电阻R，我们可以通过电阻箱与待测电阻并联连接，将电阻箱上的电阻值逐渐逼近待测电阻的阻值，通过电流表和电压表进行测量，并通过欧姆定律进行计算，即可得到待测电阻的阻值。
电阻的测量实验设计
实验设计:------安安法、伏伏法测电阻教案贵阳市清华中学：孙雨一、三维目标（一）、知识与技能通过本节课实验设计，让学生更深层次地理解串联电路中电压比和并联电路中的电流比，并综合地应用到电阻测量的实验中去；加深学生对安培表和伏特表的读数和注意事项理解，加深对实验原理的寻找和数据处理的理解；让学生知道电表改装和安安法、伏伏法测量电阻的关系。
（二）、过程与方法本节课通过游戏课的形式，把深奥的、抽象的电学实验设计变成简单、具体方法操作；实验中的关键字和注意事项用口号形式喊出来，加深学生的理解和记忆；通过讲与练习结合，让尽量多的学生知道该实验的设计思路和方法；用反证法引导学生思考、推理、综合得出结论，提高学生分析问题、综合问题的能力。
（三）、情感态度和价值观高三后期复习一直重复着考和练，学生对课堂失去了信心，没有更多的兴趣去接受课堂，本节课换种方式去授课，把难度大、考试重点问题简单成易于操作的游戏规则，激发学生学习兴趣、端正学生学习态度，重树学生学习信心，认真参与到课堂中来，实现自己人生目标；二、游戏过程课前引出关键字“约”；口号引出本节课注意事项 1、 游戏题目：电阻的测量实验设计------安安法、伏伏法（板书） 2、 游戏目的：选择出用安安法、伏伏法测电阻原理、电路图等 3、 游戏原理：串联电路电压比----==2211R U R U （板书）并联电路电流比I 1R 1=I 2R 2=--------（板书） 4、游戏规则培训（一）、资格赛规则 1、伏安法测电阻用IUR =能计算出结果 2、测量过程中每个表的实际读数是该表满刻度的31到满刻度之间若两条同时成立，则用伏安法测电阻，若其中一条不成立，取消伏安法资格，进入下一环节游戏。
（二）、淘汰赛规则两个安培表（两个伏特表）、待测电阻、定值电阻必须参加，画出它们可能的电路图并用下列规则进行淘汰1、两个安培表串联或两个伏特表直接并联--------------淘汰2、大量程表测分电流（电压） 小量程表测总电流（电压）---------淘汰3、安安法用电流比，伏伏法用电压比计算， 不能计算出待测电阻---------淘汰（注意关键字“约”）剩下的电路图用反证法进行淘汰1满刻度）用电流比（电设其中任一表的实际读数为其满刻度（或3压比）计算另一表的读数1到满刻度之间-------淘汰若不在该表满刻度的3例1、实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1的内阻r1的电路．供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω)；②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)；③电压表V（0-10V,内阻约为1KΩ）④定值电阻R1(300 Ω)⑤定值电阻R2(10 Ω)⑥滑动变阻器R3(0～1 000 Ω）⑦滑动变阻器R4(0～20 Ω)；⑧电键S及导线若干．干电池(1.5 V)；(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)(2)在方框图中画出电路图，用线条在图中把实物图补充连接完整．图19(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑动触头移至最____端(填“左”或“右”)；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示．图20(4)根据I2－I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式_______________．例2、用以下器材测量电阻R X 阻值（900～1000Ω）：电源E，有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2约2500Ω；滑动变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关S，导线若干。
电路中的电阻选择与设计原则
电路中的电阻选择与设计原则在电子设备中，电阻是一个至关重要的元件，它在电路中起着控制电流和电压的作用。
正确选择和设计电阻对于电路的正常运行和性能有着重要的影响。
本文将探讨电路中的电阻选择和设计原则，帮助读者更好地理解和应用于实践。
一、电阻的基本原理电阻是指电路中阻碍电流流动的元件。
它的阻力大小用欧姆（Ω）来表示。
根据奥姆定律，电流通过一个电阻的大小与电阻的阻值成反比。
因此，更大的电阻将导致更小的电流通过，而较小的电阻则有助于增加电流。
电阻还可以用来调节电压，当电压通过电阻时，根据欧姆定律，电压与电阻的乘积等于通过电阻的电流。
二、电阻的选择原则1. 阻值选择在选择电阻时，首先要考虑的是电阻的阻值范围。
不同的电路对电阻的要求不同，因此，需要根据具体的电路需求来选择适当的阻值。
对于较小的电阻值，可以选择金属膜电阻；而对于较大的电阻值，可以选择电容。
2. 功率选择电阻的功率是指其可以耐受的最大功率。
在选择电阻时，需要根据电路中的功率要求来选择合适的电阻功率。
如果电阻所处的位置电流较大，那么需要选择功率较大的电阻，以避免电阻过热损坏。
3. 温度系数选择温度系数是指电阻阻值随温度变化的程度。
在一些需要温度稳定的电路中，需要选择温度系数较低的电阻，以确保在不同温度下电阻的阻值变化较小。
三、电阻的设计原则1. 干扰抑制在设计电路时，电阻可以用于抑制干扰信号的传播。
例如，在放大电路中，可以通过串联电阻来抑制共模干扰信号的传播。
在这种情况下，需要选择与系统要求匹配的电阻阻值，以达到与干扰源的阻抗匹配。
2. 电路稳定性电阻的设计还要考虑到电路的稳定性。
在一些高性能电路中，如精密测量仪器或放大器，电阻的稳定性对电路的性能影响很大。
因此，需要选择温度系数和长期稳定性较好的电阻，以确保电路的稳定性。
3. 电源设计在电源电路设计中，电阻常用于限流、稳压和过载保护。
通过选择适当的电阻来调整电路的工作状态，确保电源的安全稳定运行。
电学实验的设计及电阻的测量
电学实验的设计及电阻的测量一、 电学实验设计原则：1、 安全性原则：电源不超载、电表不超程、电器不超压不超流 。
2、 精确性原则：电表读数要尽可能精确、实验系统误差要尽可能小。
3、 方便性原则：实验操作方便、仪器调整方便、数据处理方便。
4、 可行性原则：选实验室经济实用器材、设计合理的能耗小的实验电路。
二、 实验仪器的选择：（1）原则：安全、精确、方便、可行，要正确处理安全和精确的关系。
（2）选择的一般步骤;①根据实验要求设计合理的实验电路。
②找出唯一性的器材。
③估算电路中电压和电流的最大值或最小值，结合已知器材的规格先选定电源、再选定电压。
表和电流表以及所用的量程；电源→电压表→电流表。
④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器。
三、 实验电路的选择;符合实验原理、操作简便、处理数据方便、系统误差小、甚至没有系统误差。
四、 控制电路的选择（二.供电电路与滑动变阻器的选择） 1、滑动变阻器的两种连接方式如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法．限流接法分压接法 比较说明负载RL 上电压调节范围（忽略电源内阻） 0L REU E R R ≤≤+ 0L U E ≤≤分压接法电压调节范围大 负载RL 上电流调节范围（忽略电源内阻） 0L E EI R R R≤≤+ 0L EI R≤≤分压接法电流调节范围大 相同条件下电路消耗的总功率 L EIL ap E I I （＋）限流电路能耗较小 闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路元件3.选择原则：在符合实验要求和安全的条件下，要操作简便、电流和电压的读数有较大的变化范围，提高实验的精确度。
一般情况下当0L R R <时，或实验没有较高要求，仅从安全和精确度分析两者均可使用时，考虑安装简便和节能因素可优先选限流电路，当0L R R 及实验电路电压和电流要求从零连续调节时，选分压电路。
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V
3、一个未知电阻,无法估计其电阻值, 某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b) 两种电路各测一次,用(a)图所测数据为 3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、 4.0mA,由此可知,用（a） 图测得Rx的误差较 小,测量值Rx= 1000Ω .
V A
Rx
V A
Rx
2、要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻， 实验室提供如下表的器材。
器材 待测线圈L 电流表A1 电流表A2 滑动变阻器R′ 定值电阻R 规格 阻值约为2Ω~3Ω，额定电流为2 量程为0.6A，内阻为2Ω 量程为3A，内阻约为0.4Ω 阻值为0~10Ω
R1=8Ω
电压表V
电池组E
量程为2V
电动势为9V，内阻很小
（2)、若不知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表 的内阻，则用试接法
按图接好电路，让电压表的一根接线柱固定接 好，另一接线柱P先后与a、b处接触下。 若电压表的示数变化较大，而电流变的示数变 化较小，
则用外接法
V A
b
P a
R
若电流表的示数变化较大，而电压表的示数变 化较小，则用内接安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验 器材如下: A.待测电阻Rx：范围在5—8Ω，额定功率1W B.电流表A1：量程0—0.6A（内阻约0.2Ω） C.电流表A2：量程0—3A（内阻约0.05Ω） D.电压表V1：量程0—3V（内阻约3KΩ） E.电压表V2：量程0—15V（内阻约15KΩ） F.滑动变阻器R：0—100Ω G.蓄电池：电动势12V H.导线，电键. 为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表 应选 ，电压表应选 ，并画出电路 图。
(a)
(b)
4、在伏安法测电阻的实验中，待测电阻 Rx 约为200 欧姆，电压表v的内阻约为2 千 欧，电流表a的内阻约为10欧姆，测量 电路中电流表的连接方式如图（a）或图 U R （b）所示，计算结果由 I 得出，式 中U与I分别为电压表和电流表的读数；若 将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值 分别记为Rx1和Rx2，则 （ 填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的 真实值，且测量值Rx1 （填“大于” 、“等于”或“ 小于”）真实值，测量 值Rx2 （填“大于” 、 “等于”或 “小于）真实值。
三种特殊情况可消除系统误差：
V
A R A R
V
内接法误差来源于电流表的分压，外接法误差来源于电压 表的分流 1、若电流表内阻已知，采用内接法 2、若电压表内阻已知，采用外接法 3、若电流表和电压表内阻均已知，采用内、外接法均可
1.现在想用伏安法测电阻，若伏特表、 电流表、电阻的阻值（估计值）为以 下值，选择哪种接法？
2、有一个阻值在100Ω~200Ω之间的未知电阻Rx，额定功率为 0.25W，现在用伏安法准确测量它的阻值，备有以下器材： A．量程0~50 mA、内阻约为20Ω电流表A1； B．量程0~3A、 内阻约为0.01Ω电流表A2； C．量程0~5V、内阻约为10KΩ的 电压表V1； D．量程0~15V、内阻约为20KΩ的电压表V2； E．0~20Ω、允许电流2A的变阻器R； F．电动势12 V 、内阻 为0.1Ω的直流电源E； G．导线若干、开关适量。 （1）实验中电压表应选__________。电流表应选_________。 （2）为在较大范围内多测量几次电压和电流值并减小误差，请 在虚方框中画出实验电路图，并用画线表示导线连接好实物图。
四、实验：电路 设计和电阻测量
1
一、电路设计
总体思想：根据题意明确：要做什么？（实验目 的），根据什么来做？（实验原理），怎么做？ （根据已有器材如何设计电路） 1、测量电阻的基本原理：部分电路欧姆定律 2、基本思路：想办法设计电路测电阻两端的电 压U和通过电阻的电流I(伏安法测电阻)
3、基本过程：将电路分为“测量电路”、“控制 电路”和“电源”三部分，分开设计，然后合并。
3.伏安法测电阻的误差分析
电流表内接法 电压表示数 电流表示数
UV UR R A UR
IA IR
> A
V
UV R测 IA
UR R真 IR
R
测量值偏大,适于测量大阻值电阻. 说明：误差来源于电流表的分压
3.伏安法测电阻的误差分析
电流表内接法 电压表示数 电流表示数
UV UR R A UR
V
A
R
电流表接在电压表两接线柱内侧，通常叫“内接法” V R 因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种 方法测量电阻都有误差． A
3.伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法 电压表示数
电流表示数
V
UV U R
IA IR IV IR
<
A
R
UV R测 IA
UR R真 IR
测量值偏小，适于测量小阻值电阻 . 说明：误差来源：电压表的分流
4、仪器选择时遵循（1）安全性原则；（2）误差 尽可能小原则，（3）易操作原则。
二、控制电路部分设计：滑动变阻器接法选择和滑动 变阻器选择
1.限流式 图中变阻器串联在电路中 起限流作用
测量电路部分 Rx
P E s A R B
待测电阻Rx的电压可调范围
待测电阻Rx的电流可调范围
Rx E~E Rx R
滑动变阻器选择：
1、分压式接法时选择阻值较小的滑动 变阻器
2、限流式接法时选择阻值较大的滑动 变阻器，但够用即可。
3、选择滑动变阻器时要考虑会不会被 烧坏，即通过滑动变阻器的电流不能 超过滑动变阻器允许通过的最大电流。
三、测量电路部分设计
伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧，通常叫“外接法”
x
利用“伏安法”测导体的电阻仪器选择
器材种类 选取原则
唯一性器材
电源，导线，开关等
安全：电路电流不能超过其额定电流， 滑动变阻器 方便：电阻越小操作越方便。 安全：电路电流不能超过Ⓐ表量程，电 压不能超过Ⓥ表量程； 安培表、伏 特表的选择 精确：电路电流、电压尽可能指Ⓐ、 Ⓥ表满量程的1/2到2/3；
2、某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值， 实验室提供器材如下： A．电流表A（量程150mA，内阻约为10Ω） B．电流表V（量程3V，内阻约300Ω） C．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω D．电源E，电动势E=4V（内阻不计） E．电键S及导线若干 （1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读 数不得小于其量程的 ，请你画出测量Rx的一种实验 原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标 注）。 （2）用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。 （用字母表示）测量值比真实值______
练习1、用伏安法测定一个阻值约1kΩ的电阻，要 求测量结果尽量准确． （1）下列器材中应选用的是＿＿＿＿＿＿．（用 字母代号表示） A．电池组（6V，内阻很小） B．电流表（0—100mA，内阻约10Ω） C．电流表（0—1mA，内阻约为100Ω） D．电压表（0—3V，内阻为1kΩ） E．电压表（0—6V，内阻约10kΩ） F．滑动变阻器（0—20Ω，1A） G．滑动变阻器（0—200Ω，0.3A） H．开关、导线，I.定值电阻R0=100Ω （2）画出实验电路图。
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂. 2.电能损耗较大.
限流和分压式接法选择
限流式
Rx
分压式
Rx
电 路
A E s A R B E
R
B s
三种情况下必须采用分压接法： （1）要求电压从零开始连续变化；
说 明
（2）电路允许的最大电流很小（即限流式接法不 能保证仪器安全）； （3）滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。
（1）RV= 20000Ω RA=1Ω R=30Ω
电流表 外接法 （2）RV= 5000Ω RA=0.1 Ω R= 200Ω
15
电流表 内接法
2、如图所示电流表和电压表的读数分 别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待 测电阻R的测量值比真实值 小 ,测量值 为 100Ω ,真实值为 125Ω.
E E ~ Rx R Rx
限流式电路的特点: 1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
2.分压式 图中变阻器起分压作用
待测电阻Rx的电压可调范围
测量电路部分 Rx P A E R B s
0~ E
待测电阻Rx的电流可调范围
分压式电路的特点:
E 0~ Rx
IA IR
> A
V
UV R测 IA
UR R真 IR
R
测量值偏大,适于测量大阻值电阻. 说明：误差来源：电流表的分压
4.伏安法测电阻电路选择 （1)、若已知待测电阻的大约值，电流表的内阻和电压表 的内阻，则
即
Rx RA RV Rx RA R V
用内接法． 用外接法．
口诀：大 内高手
例1、测一个阻值约为25 kΩ 的电阻,备有下列器材: A.电流表（量程100μ A,内阻约2 kΩ ） B.电流表（量程700μ A,内阻约300Ω ） C.电压表（量程15 V,内阻约100 kΩ ） D.电压表（量程50 V,内阻约500 kΩ ） E.直流稳压电源（电动势15 V,允许最大电流1 A） F.滑动变阻器（最大电阻1 kΩ ,额定功率1 W） G.电键、导线若干 （1）电流表应选 ,电压表应 选 . （2）画出测量Rx的原理图.
例2、某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实 验室提供器材如下： A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω） B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω） C．电压表V：量程0—15V（内阻约15KΩ） D．定值电阻R0=100Ω E.滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω F．电源E，电动势E=4V（内阻不计） G.电键S及导线若干 （1）根据上述器材完成此实验，测量时要求电表读数不得 小于其量程的 ，请你在虚线框内画出测量Rx的一种实验原 理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。 （2）实验时电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，用 已知的和测得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）