当前位置：文档之家› 补偿法测电阻[指南]

补偿法测电阻[指南]

实验项目名称:补偿法测电阻

实验人员:姓名:高宁

学号:65120511

实验时间:2013.11.24

实验地点:李四光实验楼204

一、实验项目简介:

1.实验来源:

在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。

2.实验目的

1) 了解补偿法的实验方法

2) .通过对比体会补偿法在测量中的优势

二、实验原理:

1. 欧姆定律:

导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

表达式:I=U/R

2. 在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种:

内接法和外接法

(1)内接法:

图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。

图一图二

(2)外接法:

图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。 3. 通过补偿法对两种测量方法进行改装:

(1)电压补偿法测电阻:

图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx的电流，最后由欧姆

定律计算出Rx的电阻值。

图三

(2)电流补偿法测电阻:

图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为

Rx两端的电压值，而电流表的示数也为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx 的电阻值。

图四

三、实验仪器:

电源、单刀单掷开关、变阻箱、滑动变阻器、电压表、电流表、检流计等。

四、实验内容及实验数据:

按图一连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-1中。

测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压(V) 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 电流(mA) 9.62 19.11 29.24 38.22 48.08 56.96 66.62 76.38

155.92 156.98 153.90 156.98 155.99 158.00 157.61 157.11 R(Ω) x

表1-1

平均值:

Rx=1/8(155.92+156.98+153.90+156.98+155.99+158.00+157.61+157.11)=156.

百分误差:ε=ΔRx/Rx×100%=4.37%

按图二连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，读出电流表和电压表的示数，测量8次，记录数据于表1-2中。测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压(V) 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 电流(mA) 10.34 20.83 30.88 41.67 51.90 62.03 71.92 83.10

145.07 144.02 145.73 143.99 144.51 145.09 146.00 144.40 (Ω) Rx

表1-2

平均值:

Rx=1/8(145.07+144.02+145.73+143.99+143.51+145.09+146.00+144.40)=144.

百分误差:ε=ΔRx/Rx×100%=3.43%

按图三连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，先给两个电源以适当的值，关闭开关K1和K2，通过调节滑动变阻器，使电压表的示数接近大约的估计值，然后关闭开关K，调节滑动变阻器，使电流计的示数为零，读出电流表和电压表的示数，然后打开开关K重复操作8次，记录数据于表1-3中。

测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压(V) 3.01 3.00 3.02 3.01 3.04 3.02 3.00 3.03 电流(mA) 19.80 20.13 19.97 19.89 19.93 19.98 19.80 19.87

152.02 149.03 151.23 151.33 152.53 151.15 151.51 152.49 R(Ω) x

表1-3

平均值:

Rx=1/8(152.02+149.03+151.23+151.33+152.53+151.15+151.51+152.49)=151.

百分误差:ε=ΔRx/Rx×100%=0.94%

按图四连接电路，被测电阻Rx的阻值为150Ω，通过R3的粗调和R2的微调使当开关K在闭合和断开的时候电流表的示数不发生变化，此时读出电流表和电压表的示数，重复操作8次，记录数据于表1-4中。

测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压(V) 3.00 2.98 3.02 3.01 3.01 3.04 3.01 3.02 电流(mA) 19.82 19.60 20.27 19.80 19.95 20.05 19.69 19.88

151.36 152.04 148.99 152.02 150.88 151.62 152.87 151.91 (Ω) Rx

表1-4

平均值:

Rx=1/8(151.36+152.04+148.99+152.02+150.88+151.62+152.87+151.91)=151.

百分误差:ε=ΔRx/Rx×100%=0.97%

五、实验注意事项:

不能连通电源进行连接电路，当发现检流计的示数偏的过大时，即使断开开关，电表读数时视线应垂直盘面。

六、数据分析与实验总结:

通过对实验数据百分误差的分析，采用补偿法所测得的实验结果的与真实值之间的误差更小，因此补偿法的确可以通过电压或者电流

两种方式的补偿方式提高实验的精度。而对于补偿法电路所产生的微

小误差应该与仪表的精确度有一定关系。

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结一、伏安法 1.电路图：（如下图所示） 2.步骤：移动变阻器滑片位置，记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式：R X = I U 。二、伏伏法（利用串联分压成正比）㈠基本方法 1.器材：已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图：（如图甲、也可改成图乙） 3.步骤：分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式：R X =_____________。㈡伏阻法：(几种变式 R 0均为已知） 1.如图⑴，分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ，则R X =________。 2.如图⑵，分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ，则R X =________。 3.如图⑶，断开开关，读出电压表示数为U 1；闭合开关，读出电压表示数为 U 2 ，则R X =_______。 4.如图⑷，断开开关，读出电压表示数为U 1；闭合开关，读出电压表示数为U 2 ，则R X =___ ____。三、安安法（利用并联分流成反比）㈠基本方法 1.器材：已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图：（如下图所示） 3.步骤：分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式：R X =__________。㈡安阻法：(几种变式 R 0均为已知） 1.如图⑴，分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ，则R X =________。 2.如图⑵，分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ，则R X =___ _____。 3.如图⑶，断开开关，读出电流表示数为I 1；闭合开关，读出电流表示数为I 2 ，则R X =_ __。 4.如图⑷，断开开关，读出电流表示数为I 1；闭合开关，读出电流表示数为

用补偿法测量电流电压和电阻

用补偿法测量电流电压和电阻 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

实验3-3 用补偿法测量电压、电流和电阻电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。【实验目的】 1.掌握补偿法原理，了解其优缺点。 2.掌握UJ-31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。 3.学会用UJ-31型电位差计来校准微安表及测量其内阻。【仪器用具】滑线式电位差计一套、UJ-31型直流电位差计一台、检流计一台、标准电池、工作电源、待测电池、微安表头、直流电阻箱。【实验原理】电压的测量一般用伏特表来完成。由于电压表并联在测量电路中，电压表有分流作用，会对原电路两端的电压产生影响，测量到的电压并不是原电路的电压。用电压表测量电源电动势时，由于电压表的引入，电源内部将有电流，而电源一般有内阻，内阻将有电压降，从而电压表读数是电源的端电压，它小于电源的电动势。由此可知，要测量电动势，必须让它无电流输出。补偿法是电磁测量中一种常用的精密测量方法，它可以精确地测量电动势、电位差和低电阻，是学生会必须掌握的方法之一。滑线式电位差计、UJ-31型电位差计或学生型电位差计UJ-36等都是根据补偿法原理而设计的仪器。补偿的电路原理图如图3-3-1所示。 R和R组成的回路称由Ea、K、限工作回路；由Es或Ex与检流计G组

成测量支路，与R 仪器组成测量回路。在Ea>Es, Ea>Ex 时，选择适当的限R ，调节R 的滑点，可使检流计G 中无电流流过。此时有S AC E V =。在限R 不变的情况下，降Es 换成Ex ，再调节R ，若调节到C `位置使检流计无电流流过，则x AC E V =。因此，有即：S AC AC x E R R E ' = (3-3-1) 测量支路中无电流流过，那么Es 或Ex 就是它们的电动势，由此可知电压补偿法测量电动势或电位差时比一般电表法更为准确。由图3-3-1可知，用补偿法测电动势时，需一个标准电池（标准电动势）作为标准比较。标准电池的电动势比较稳定，精度比较高。图中限R 起调节工作电流的作用，工作电流越大，分压电阻R 上单位电阻上的电压降越大；工作电流越小，分压电阻上单位电阻上的电压降越小，表示测量精度越高。检流计G 灵敏度越高，测量精度越高。下面介绍两种常用的电位差计的基本原理。一、线式电位差计基本原理如图3-3-2所示，按通K 1后，有电流I 通过电阻丝AB ，并在电阻丝上产生电压降R I 。如果再接通K 2，可能出现三种情况： 1. 当x CD E V >时，G 中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。 2. 当x CD E V <时，G 中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。 3. 当x CD E V =时，G 中无电流，指针不偏转。将这种情形称为电位差计处于补偿状态，或者说待测电路得到了补偿。在补偿状态时，x CD E IR =。设每单位长度电阻丝的电阻为0r ，CD 段电阻丝的长度为x L ，于是 x x L Ir E 0= (3-3-2) 将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变，即保持工作电流I 不变，再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ，适当地将C D 、的位置调至''C D 、，同样可使检流计G 的指针不偏转，达到补偿状态。设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ，则

用补偿法测量电压

用补偿法测量电压补偿法测量电压和电流的研究摘要：电压、电流的测量是工程实践中最基本的测量内容之一，由于电压表、电流表的内阻是客观存在的，必然给测量带来误差。为了减小甚至消除这种误差，可以改进测量方法，补偿测量法就是其中重要的一种。文中对有源二端网络中开路电压和短路电流测量的几种补偿测量方法进行了研究和比较，并通过实验进行了验证，实验结果与理论计算相吻合。 0 引言对有源二端网络开路电压和短路电流的测量，通常采用直接测量法，由于电压表、电流表内阻的存在，这种测量的误差是必然的，有时可能还是很大的。造成这种误差的原因是由于电表的接入改变了原电路的工作状态。那么，如何减小甚至消除电表内阻的存在给测量带来的误差?当然是改进测量方法。文献提出了两次测量计算法，文献均提出了采用补偿测量法，文献进行了用补偿法补偿电表的讨论，文献讨论了应用万用表准确测量直流电压的方法，其中也谈到了补偿测量法，可见，补偿测量法是一种重要的方法。补偿测量的方法不止一种，在多种方法中，用哪种方法更好，以上文献均缺乏实验验证。本文对开路电压和短路电流几种补偿测量方法进行了讨论，并进行了实验验证。 1 短路电流和开路电压补偿测量法 1．1 短路电流补偿测量法对于任何一个有源二端网络，它的外部特性可以等效为理想电流源ISC和电阻RS的并联组合支路，其中，ISC为原网络的短路电流，RS为原网络内所有独立电源置零后端口处的入端电阻。若电流表内阻为RA，则短路电流直接测量的相对误差。可见，直接测量法只

适用于RA< 1．1．1 电流源补偿法短路电流的电流源补偿测量法如图1所示，其中，虚线框内为补偿电路。方法是，先用电流表粗测有源二端网络的短路电流，再用一个可调直流稳流源按图1连接电路，调节稳流源输出电流，当检流计G的读数为零时，C，D两点等电位，CD两端相当于短路，即补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态，因此，这种补偿测量法完全消除了电流表内阻对测量短路电流带来的误差，电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。 1．1．2 电压源补偿法短路电流的电压源补偿测量法如图2所示，其中，虚线框内为补偿电路。方法是，调节电位器RP，使毫伏表读数为零，此时CD两端相当于短路，电流表的读数即为有源二端网络的短路电流。由于补偿电路的接入没有改变原电路的工作状态，因此，这种补偿法也完全消除了电流表内阻对测量带来的误差。 1．2 开路电压补偿测量法

有关“补偿法测电阻”实验的分析

有关“补偿法测电阻”实验的分析单位：姓名：杨小见学号：0120507250514 学院：汽车工程学院班级：车辆0505 摘要：在一定的温度下，直流电流通过待测电阻R时，用电压表测出电压表两端的电压U，用电流表测出通过R的电流I，则电阻值可表示为 R=U/I 关键字：补偿法测电阻不确定度正文：利用欧姆定律求导体电阻的方法叫做伏安法测电阻。伏安法测电阻方法一般有以下3种：电压表外接法，电压表内接法和补偿法。他们之间有什么异同之处？那种更好些，更精确？由于测量时候电流被引入被测电路，电流表的内阻必然会影响测量结

果，因此应考虑怎么样减少误差，对结果进行分析得出更准确的测量方法。而补偿法测电阻正是一种好方法。补偿法测电阻原理：在一定的温度下，直流电流通过待测电阻R时，用电压表测出电压表两端的电压U，用电流表测出通过R的电流I，则电阻值可表示为 R=U/I 具体如下图，调节R3使检流计G中无电流流过，这时候电压表指示的电压U就是RX两端的电压U，也就是B，D之间的电压补偿了R两端的电压。此种方法可以同时测量通过R的电流以及它两端的电压，消除了电流表内阻对

被测电路的影响。原理知道了，那么如何进行实验？首先要选择合适的电压表和电流表以及检流计，电阻，电源导线等。按如图所示连接各仪器。（注意：避免导线过多交叉，通电前保证检流计的电计在弹出位置。）然后把各电阻调到合适的位置，特别的电流表和电压表的示数要超过其量程的三分之一。调节R3，使U达到补偿状态，而后进行粗调（断开K2，断续连通检流计的电计并调节R3，使检流计的电计指针逐渐减少，直到0）和细调（合上K2，以提高灵敏度，仔细调节R3，使检流计的电计指针指示为0）。然后，记录一组U，I值。重复以上操作（调节RX的值），记录4组不同的U，I值。由R=U/I 得出最佳电阻值。另外还要得出标准偏差SR。 SR的计算可根据不确定度的计算得出。最终表示测量的结果： R求=R+不确定度或R求=R- 不确定度

1用补偿法测电源电动势和内阻

实验五用补偿法测电源电动势和内阻一、教学目标学习一种基本实验方法——比较法，即电压补偿法；掌握电势差计的补偿法测量未知电势差的原理；掌握用电势差计测量干电池的电动势和内阻的方法。二、重点与难点重点：由补偿法对未知电动势进行测量难点：用补偿法校准工作电流，理解校准工作电流的目的和意义三、原理四、课上讨论题 1．为什么测量前要校准工作电流？先将标准电池E s 接入，根据E s 的大小确定R s 的值（即确定c 、d 的位置，使cd 间电压值刚好为E s ），然后调节可变电阻R ，使检流计G 指零，只是工作电路中已具有工作电流I 0=E s /R s ，校准工作即完成。工作电流校准后，才可以进行测量。测量时，用待测电池Ex 取代E s 接入电路，保持R 不变（即保持I 0不变），再调节c 、d 的位置，使检流计G 再度指零，则有： x s s x s R R E R I E ==0 ，此时对应的电压值即为待测电动势值 2．原理图中，E 、E S 、E X 的极性是否可以全部反接？为什么？电源E 、E S 、E X 的极性是可以全部反接。因为能满足电压补偿的条件，使检流计指零。 3．原理图中，若其中一个（或两个）E 、E S 、E X 的极性反接是否可以？会有什么现象？为什么？若其中一个（或两个）电源的极性反接，是不可以的；否则会发生检流计指针始终朝一个方向偏转的现象，因为这时不能满足电压补偿的条件。五、实验中易出现的问题及解决方法： 1、检流计不发生偏转，检查补偿回路是否通路。 2、检流计不能回零位，这时检查工作回路是否通路，或电源的极性是否正确。校准总向一边偏，电源或标准电池极性接反了。 3、在测量电源电动势时，不能把标准电阻接入。 4、在测内阻时，标准电阻位置接错。这是应提醒学生把标准电阻直接并联在待测电源两端即可。 5、有的学生实验开始时校准一次工作电流，以后直至实验结束都不对工作电流进行校准。教师应在学生测量前强调每测量一次电压，校准一次工作电流。 6、有时学生测出的与值基本一样。这说明实际上没有接上。 7、将学生型电位差计盘拧过头，损坏了仪器。教师应课前提醒学生当旋盘拧不动时，就应往回拧了。 8、盘的读数窗口很小，读数易读错。应让学生事先搞清往哪个方向读数增大，哪个方向读数减小。六、教学法 1、本实验的关键在于学生是否正确理解和掌握补偿法原理。了解每一实验步骤的目的。特别是校准和测量这两个步骤。因此，在实验开始前教师就进行必要的辅导和提问，检查学生的预习情况。

中学物理竞赛讲义惠斯通电桥和补偿电路

12. 5惠斯通电桥和补偿电路一、测量电阻的方法： 1、欧姆表直接测量缺点：精度不高 2、伏安法测出电流电压进而算出电阻缺点：真实电表的内阻会引起系统误差（内接法、外接法）二、惠斯通电桥 1、惠斯通电桥电路图：其中R 1、R 2为定值电阻，R 3为可变电阻，R x 为待测电阻， G 为灵敏电流计。 2、测量方法： (1)调节可变电阻R 3 ，使得电桥上的灵敏电流计示数为0 (2)由电桥平衡可得： 3、惠斯通电桥测电阻的优点： (1)精度高。精度主要取决于电阻阻值的精度和灵敏电流计的精度。 (2)灵敏电流计所在的电桥上没有电流，因此避免了电表内阻的影响。 (3)电源电动势和内阻对测量也没有影响。例1、如图所示的电桥电路中，电池组电动势ε1=20V ，R 1=240Ω，R 2=20Ω，R 4=20Ω，电池ε2=2V ，问可变电阻R 3应调到多大时电流表中电流为0？例2、将200个电阻连成如图所示的电路，图中各P 点是各支路中连接两个电阻的导线上的点．所有导线的电阻都可忽略．现将一个电动势为E 、内阻为r 0的电源接到任意两个P 点处．然后将一个没接电源的P 点处切断，发现流过电源的电流与没切断前一样，则这200个电阻R 1、R 2…R 100，r 1、r 2…r 100应有怎样的关系?此时AB 和CD 导线之间的电压为多少? 例3、有七个外形完全一样的电阻，已知其中六个的阻值相同，另一个的阻值不同。请按照下面提供的器材和操作限制，将那个阻值不同的电阻找出，并指出它的阻值是偏大还是偏小，同时要求画出所用电路图，并对每步判断的根据予以论证。提供的器材有：①电池。②一个仅能用来判断电流方向的电流表（量程足够），它的零刻度在刻度盘的中央，而且已知当指针向右偏时电流是由哪个接线柱流入电流表的。③导线若干。操作限制：全部过程中电流表的使用不得超过三次。 231x R R R R

伏安法测电阻(补偿法)

用补偿法对伏安法测电阻的研究【摘要】: 本文对伏安法中内接法与外接法的实验系统误差，做了理论上的分析，并在此基础上设计出电压补偿测电阻和电流补偿测电阻的实验电路。并对补偿法测电阻的原理进行分析,证明补偿点路测量精度高,结构简单,操作方便。【关键词】伏安法；内接法；外接法；电阻测量；系统误差；电压补偿；电流补偿【引言】电流、电压是线性直流电路中的重要参数，最直接、简单的方法是接上电压表、电流表进行测量。但由于有电流表、电压表的电阻因素，导致电流会流过仪表，使被测量电路状态发生改变。最终测量值并非原电路真实值，产生了系统误差。电压、电流补偿法能保证待测电路原状态并精确测量电压、电流。一、用伏安法测电阻时，连接电表的方式有两种:一种为电流表内接法，如图1；一种为电流表的外接法，图2

1.在电流表内接法中，电流表准确地测定了流过被测电阻R 二的电流I，但电压表所测的是被测电阻两端的电压Ux 安培表两端的电表UA和，据欧姆定律算出的电阻为: 可见，测量值R大于实际值. 2.在电流表的外接法中，电压表准确地测定了被测电阻Rx 端的电压U，但电流表所测的是流过被测电阻Rx的电流Ix与流过伏特表的电流IA之和，由欧姆定律算出的电阻为: 可见，测量值R小于实际值Rx。二、（1）电压补偿原理：由稳压电源E1和滑线变一阻器R。组成一个分压电路，所分得的电压用电压表V测出。由稳压电源E2、待测电阻Rx二和电流表A组成一闭合回路，当Rx 两端电压与分压器分得的电压相等时，检流计G指零。此时

电路达到补偿.电压表示数就等于Rx二两端电压。此时的电压表既能测出Rx二两端的电压，又不从E2k2ARx回路中分得电流。所以此时的电压表相当于内阻为无穷大的电压表。而电流表测出的电流就是通过Rx的电流。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。（2）电流补偿原理：由稳压电源E2和滑线变一阻器R2，组成一个补偿电路。调节滑动变阻器R,使灵敏电流计的读数为零,即两电路的电流通过灵敏电流计的电流“补偿”抵消,达到电流补偿的目的,从而使电路中灵敏电流计的两端电势相等,这样电压表V中测量值就等于Rx两端电压的真实值。由于灵敏电流计的读数为零,对于原电路在G中的电流方向相反、大小相等,即通过电流表中的电流与通过Rx的真实电流值相等。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。三、用改装后的电表测电阻 1、改装电路图

伏安法测电阻补偿法

伏安法测电阻(补偿法)

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

补偿法测电阻[指南]

补偿法测电阻[指南] 实验项目名称: 补偿法测电阻实验人员:姓名: 高宁学号:65120511 实验时间:2013.11.24 实验地点: 李四光实验楼204 、实验项目简介: 1.实验来源: 在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。 2. 实验目的 1) 了解补偿法的实验方法 2) . 通过对比体会补偿法在测量中的优势、实验原理: 1. 欧姆定律: 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。表达式:I=U/R 2. 在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种内接法和外接法 (1) 内接法: 图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。

图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。3.通过补偿法对两种测量方法进行改装： (1)电压补偿法测电阻：图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx 两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx 的电流，最后由欧姆定律计算出Rx 的电阻值。 --------- K I 比* 图三 ⑵电流补偿法测电阻：图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为 0 —— (2)外接法:

伏安法测电阻补偿法

伏安法测电阻补偿法集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

1.在电流表内接法中，电流表准确地测定了流过被测电阻R 二的电流I，但电压表所测的是被测电阻两端的电压Ux 安培表两端的电表UA和，据欧姆定律算出的电阻为: 可见，测量值R大于实际值. 2.在电流表的外接法中，电压表准确地测定了被测电阻Rx 端的电压U，但电流表所测的是流过被测电阻Rx的电流Ix与流过伏特表的电流IA之和，由欧姆定律算出的电阻为: 可见，测量值R小于实际值Rx。二、（1）电压补偿原理：由稳压电源E1和滑线变一阻器R。组成一个分压电路，所分得的电压用电压表V测出。由稳压电源E2、待测电阻Rx二和电流表A组成一闭合回路，当Rx两端电压与分压器分得的电压相等时，检流计G指零。此时电路达到补偿.电压表示数就等于Rx二两端电压。此时的电压表既能测出Rx二两端的电压，又不从 E2k2ARx回路中分得电流。所以此时的电压表相当于内阻为无穷大的电压表。而电流表测出的电流就是通过Rx的电流。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。

伏安法测电阻及补偿法测电压

2.18伏安法测电阻及补偿法测电压【实验器材】 (1)学习电学基本仪器的使用。 (2)了解系统误差的来源及其对实验结果的影响。 (3)初步掌握对一些简单系统误差的清除和修正方法。 (4)掌握补偿法测电压的原理及方法。【实验仪器】双路直流稳压电源(30V、2A)、伏特表、微安表、灵敏电流计直流稳压电源能产生直流电流（方向和大小不随时间变化的电流）的电源称为直流电源。直流稳压电源是物理实验室中常用的基本设备之一，它能在电网电压在一定范围内波动的情况下提供具有一定功率的稳定直流电压。直流稳压电源输出电阻越小稳定性越好。【实验仪器】 1、电学元件的伏安特性在某一电学元件两端加上直流电压，在元件内会有电流通过，通过元件的电流与端电压之间的关系称为电学元件的伏安特性。一般以电压为横坐标和电流为纵坐标作出元件的电压—电流关系曲线，称为该元件的伏安特性曲线。对于碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻等电学元件，在通常情况下，通过元件的电流与加在遇见两端的电压成正比关系变化，即其伏安特性曲线为直线（见下左图），这类元件称为线性元件。至于半导体二极管、稳压管等元件则相反，其伏安特性曲线为曲线（见下右图），称为非线性元件。图1 在设计测量电学元件伏安特性的线路时，加在它上面的电压和通过的电流均不能超过额定值。此外，也不能超过测量时所需的其它仪器（如电源、电压表、电流表等）的量程或使用范围。 2、实验线路的比较与选择在测量电阻R 的伏安特性的线路中，常有两种不同的联接方法。如果电流表和电压表都是理想的，即电流表内阻R A =0，电压表内阻R V →∞，这两种联接方法没有什么区别。实际上，电表都不是理想的，电压表和电流表的内阻将对测量结果带来明显的系统误差，通常称为“接入误差”。（1）、将开关K 合在1处，为电流表内接法。此时有：图2 （R X ）1=V 1/I 1

补偿法测电阻

补偿法测电阻的相关问题试验基本回顾 a)试验目的、意义 1.学会正确使用电流表、电压表、检流计、电阻箱和变阻器等仪器； 2.学会用伏安法测电阻的几种不同接线方法并分析对系统误差的影响； 3.学会用补偿法测电阻； b)试验基本原理与方法 4.基本原理：在一定温度下，直流电通过待测电阻 R时，用电 x 压表测出 R两端的电压U，用电流表测出通过x R的电流I， x 则电阻值可表示为： R=U/I x 5.试验方法：连接如下电路图，调节 R使检流计G无电流通过 3 （指针指零），这时电压表指示的电压值 U等于x R两端的电 bd 压 U，即b,d之间的电压补偿了x R两端的电压。清除了电压ac 内阻对电路的影响。

2. 调节3R ，使bd U 达到补偿状态 ① 粗调：确认2K 断开，断续接通检流计的“电计”（若指针超出量程就立即松开），并试探着调节3R ，使检流计指针偏转逐渐减小，直至接近零 ② 细调：合上2K ，以提高检测灵敏度；仔细调节3R ，使检流计指针指零 3. 记录下此时电压表的示值U ，电流表的示值I ，填表 4. 重复测量：断开电计2K 。移动滑线变阻器0R 的滑动端，依次增加x R 中的电流I ，重复步骤3~4，再测量4组U ，I 的对应值. 试验数据处理举例及相关分析 a) 试验数据表一次数项目 1 2 3 4 5 平均 U(V) 1.736 1.996 2.224 2.475 2.734 2.233 I(mA) 3.500 4.005 4.485 4.960 5.495 4.498 R(Ω) 496.00 498.337 495.875 498.992 497.543 497.357 量程U=3 V 级别：0.5 量程I=7.5 mA ①、 △U 仪=0.015 △I 仪=0.038 ②、由 U ()R A =(S R n 可得： U ()R A =0.62（对于该试验数据而言） ③、由 U ()V B =△U 仪； U ()I B = △I 仪 2U ()R B /2R =U ()V B /21U +2U ()I B /21I

补偿法测电阻

实验项目名称：补偿法测电阻实验人员：姓名：高宁学号：65120511 实验时间：2013.11.24 实验地点：李四光实验楼204

一、实验项目简介： 1.实验来源：在之前做过的物理实验中做过通过补偿法测量电源电动势和内阻的实验，于是想再做利用补偿法的实验，从而加深对补偿法的理解。 2.实验目的 1)了解补偿法的实验方法 2).通过对比体会补偿法在测量中的优势二、实验原理： 1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。表达式：I=U/R 2.在伏安法测电阻的实验中，根据电流表的连接方式，主要分两种：内接法和外接法（1）内接法：图一为内接法的原理图，在测量过程中，由于电流表自身所带内阻的分压，导致电压表所测得的电压值大于被测电阻两端的实际电压值，由欧姆定律可知，测量值将大于实际值。图一图二

（2）外接法: 图二为外接法的原理图，在测量过程中，由于电压表自身所带内阻的分流，导致电流表所测得电流值大于流过被测电阻的实际电流值，有欧姆定律可知，测量值将小于实际值。 3.通过补偿法对两种测量方法进行改装：（1）电压补偿法测电阻：图三为电流补偿法测电阻的原理图，当检流计示数为零时，电路达到补偿状态，电压表的示数即为Rx两端电压，此时电压表内阻相当于无穷大，从而使电流表的示数即为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。图三（2）电流补偿法测电阻：图四为电流补偿法测电阻的原理图，R3进行粗调，R2进行细调，R1作用为保护电流计，当检流计的示数为零时，电路达到补偿状态，从而使电压表的示数即为Rx两端的电压值，而电流表的示数也为流过Rx的电流，最后由欧姆定律计算出Rx的电阻值。

伏安法测电阻七种方法.doc

1、内接法与外接法的选择 ⑴临界电阻法 ①条件：已给出R 的估计阻值 ②选择方法：令R0= RARV 练习 1：一个未知电阻Rx 无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是、, 按乙图测得数据是、, 由此可知按甲图所示的电路测量的误差较小，Rx 的真实值更接近于1000Ω。思考思考1： Rx 的真实值大于还是小于1000 Ω 2：若已知电流表内阻为Ω ,那么Rx 。（小于）的真实值是 ( 999. 9 ) Ω。（填各器材字母代号） ⑵实验电路应采用电流表接法例 3．（ 06 全国理综二 22）（ 17 分）（1）现要测定一个额定电压 4V、额定功率为的小灯泡（图中作×表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为～ 4V。现有器材：直流电源E（电动势 4V、内阻不计），电压表V（量程，内阻约为 4×104Ω，电流表 A1（量程 250mA，内阻约为 2Ω），电流表 A2（量程为 500mA，内阻约为 1Ω），滑动变阻器 R（最大阻值约为 30Ω），电键 S，导线若干。如果既要满足要求，又要测量误差小，应该选用的电流表是＿＿＿＿，下面两个电路应该选用的是＿＿＿。 1）A2甲

（ 3）“安安”法 R I R I R （I - I 0 ） R I x x= 0 0 x = 0 0 R0 为定值电阻，电流表为理想电流表。例题 5：用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：电流表 A （量程内阻为 Ω ；标准电流表 A （量程内阻 r 2 约为 Ω）； 1 250mA,r1 5 ) 2 300mA, 5 待测电阻 R （阻值约为 Ω）；滑动变阻器 R （最大阻值 Ω）；电源 E （电 1 100 2 10 动势约为 10V ，内阻 r 约为 1Ω）；单刀单掷开关 S ，导线若干。⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号 . ⑵需要直接测量的物理量是 _______, 用测的量表示待测电阻 R1 的计算公式是 R1 ＝ ________。两电流表 A1、 A2 的读数为 I 1、I 2。（电流表 A1 的内阻为 r 1）（ 4）“伏伏”法设计电路时不仅要考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。例 6. 用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值（ 900~1000Ω）：电源 E, 具有一定内阻，电动势约为 ; 电压表 V1，量程为，内阻 r 1＝ 750Ω；电压表 V2, 量程为 5V, 内阻 r 2=2500Ω; 滑线变阻器 R ，最大阻值约为 Ω； 100 单刀单掷开关 K ，导线若干。 (1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的 1/3 ，试画出测量电阻 Rx 的

补偿法测电阻

4. 电阻：0R （100Ω滑线变阻器）；x R 由电阻箱提供，3R ：Ω （多圈电位器） 5. 电源：直流3V 电源 d) 试验方法与技术路线 1. 按上述电路图布置并接好导线； 2. 对试验室给定的待测电阻，按以下步骤选取电表量程 ① 将稳压电源的输出电压调到3V ② 移动滑线变阻器0R 的滑动端，使1R 大于0R /3 ③ 由大到小试探着先取电流表量程，直到电流示值大于量程的1/3 3. 调节3R ，使bd U 达到补偿状态 ① 粗调：确认2K 断开，断续接通检流计的“电计”（若指针超出量程就立即松开），并试探着调节3R ，使检流计指针偏转逐渐减小，直至接近零 ② 细调：合上2K ，以提高检测灵敏度；仔细调节3R ，使检流计指针指零 4. 记录下此时电压表的示值U ，电流表的示值I ，填表 5. 重复测量：断开电计2K 。移动滑线变阻器0R 的滑动端，依次增加x R 中的电流I ，重复步骤3~4，再测量4组U ，I 的对应值. 试验数据处理举例及相关分析 a) 试验数据表一

用补偿法测电动势

用补偿法测电动势 Determinnation of Electromotive Force by Potentionmeter 电位差计是利用补偿原理测量电动势（或电压）的一种精密仪器。通过实验，要求掌握补偿法测量电动势的原理，以及使用电位差计的方法和技巧，从中还可受到正确使用精密仪器的训练。 [实验器材] UJ31型低电势直流电位差计一台、检流计一台、标准电池一个、直流稳压电源一台、温差电偶一付、导线6根、温度计一个。 [实验原理] 1．热电偶测量温度的物理基础由两种不同的金属或组份不同的合金构成回路，若两个接点A、B处于不同的温度t0 和t，则回路中将有电流产生，这就是温差电现象，相应的电动势称为温差电动势。这两种金属（或组份不同的合金）所构成的回路称为热电偶。温差电动势的大小除了和热电偶材料性质有关外，唯一决定的因素就是两个接触点的温度差（t-t0）。在一定的温度范围内，热电偶的温差电动势E与温度差的关系近于线性，即E=C(t-t i)。 2．电位差计的工作原理 UJ31型电位差计是采用补偿原理测量电动势（或电压）的一种精密仪器，工作原理如图5-1 所示。其中R t、R N和具有滑点C点的电阻R AB均是电位差计的构件。而由工作电源E、电阻R i（可以调节）、R N及R AB串联而成的电路称辅助电路。通过调节Rt可改变电路的工作电流。使用电位差计，基本上可分为两个步骤掌握用万用电表测量电流、电压、电阻的方法。图5-1 电位差计原理 (1)校准将开关K与“1”接通，则标准电池 E N、检流计G与R N形成补偿电路（也称标准电路）。调节R t使辅助电路的工作电流I0为某值时，可使RN两端的电压与标准电池电动势E N相补偿，检流计中无电流通过，所示 E N=I0R N 即 I0=E N/R N

用补偿法对伏安法测电阻的研究.

用补偿法对伏安法测电阻的研究【摘要】:本文对伏安法中内接法与外接法的实验系统误差，做了理论上的分析，并在此基础上设计出电压补偿测电阻和电流补偿测电阻的实验电路。并对补偿法测电阻的原理进行分析,证明补偿点路测量精度高,结构简单,操作方便。【关键词】伏安法；内接法；外接法；电阻测量；系统误差；电压补偿；电流补偿【引言】电流、电压是线性直流电路中的重要参数，最直接、简单的方法是接上电压表、电流表进行测量。但由于有电流表、电压表的电阻因素，导致电流会流过仪表，使被测量电路状态发生改变。最终测量值并非原电路真实值，产生了系统误差。电压、电流补偿法能保证待测电路原状态并精确测量电压、电流。一、用伏安法测电阻时，连接电表的方式有两种:一种为电流表内接法，如图1；一种为电流表的外接法，图2 1.在电流表内接法中，电流表准确地测定了流过被测电阻R二的电流I，但电压表所测的是被测电阻两端的电压U x安培表两端的电表U A和，据欧姆定律算出的电阻为: 可见，测量值R大于实际值.

2.在电流表的外接法中，电压表准确地测定了被测电阻R x端的电压U，但电流表所测的是流过被测电阻Rx的电流Ix与流过伏特表的电流I A之和，由欧姆定律算出的电阻为: 可见，测量值R小于实际值Rx。二、（1）电压补偿原理：由稳压电源E1和滑线变一阻器R。组成一个分压电路，所分得的电压用电压表V测出。由稳压电源E2、待测电阻Rx二和电流表A组成一闭合回路，当Rx两端电压与分压器分得的电压相等时，检流计G指零。此时电路达到补偿.电压表示数就等于Rx二两端电压。此时的电压表既能测出Rx二两端的电压，又不从E2k2ARx回路中分得电流。所以此时的电压表相当于内阻为无穷大的电压表。而电流表测出的电流就是通过Rx的电流。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。（2）电流补偿原理：由稳压电源E2和滑线变一阻器R2，组成一个补偿电路。调节滑动变阻器R,使灵敏电流计的读数为零,即两电路的电流通过灵敏电流计的电流“补偿”抵消,达到电流补偿的目的,从而使电路中灵敏电流计的两端电势相等,这样电压表V中测量值就等于Rx两端电压的真实值。由于灵敏电流计的读数为零,对于原电路在G中的电流方向相反、大小相等,即通过电流表中的电流与通过Rx的真实电流值相等。这样很容易由欧姆定律的公式求出Rx之值。三、用改装后的电表测电阻 1、改装电路图电压补偿测电阻原理图

电压补偿实验报告

电压补偿原理“改装”电表实验系别：机电工程系专业班级：15班姓名：梁艳玲、冯甘雨指导教师：芦明霞摘要：本文对伏安法中内接法与外接法的实验系统误差，做了理论上的分析，并在此基础上设计出电压补偿测电阻和电流补偿测电阻的实验电路,并对补偿法测电阻的原理进行分析。电压补偿法能保证待测电路原状态并精确测量电压、电流。关键词：内接法；外接法；补偿法；改装电表；引言电流、电压是线性直流电路中的重要参数，最直接、简单的方法是接上电压表、电流表进行测量。但由于有电流表、电压表的电阻因素，导致电流会流过仪表，使被测量电路状态发生改变。最终测量值并非原电路真实值，产生了系统误差。利用补偿法可以有效的降低误差值，使实验结果更准确。用内接法、外接法和补偿法来测量56Ω电阻的伏安特性，以比较三种方法测量电阻相对误差值的大小。一、方案设计（一）物理模型：欧姆定律： I U R = （二）实验仪器：电源（V 3）两个、电压表（V 3~0）、毫安表（mA 50~0）、导线、检流计、滑动变阻器两个、开关两个、待测电阻x R (电阻箱代替Ω=0.56R ，且W 2.0=P ) （三）仪器的选择: 由于待测电阻X R （电阻箱代替）的额定功率Ω==0.56 W,2.0R P ， R I P max 2=,R I U max = 解得m A 60max =I ，V 8.2max =U ，所以选择量程为mA 50~0的电流表，量程为V 3~0的电压表，电源电压为V 3。

X V Rx Rx R I I U R <+=测 X A A Rx R I U U R >+= 测（四）实验方法的选择与比较 1.普通电表外接法测电阻，电路图及测量误差分析如图3.3，外接法时需要考虑电表内阻的存在，则电压表测量的测量值U 为x R 两端的电压，电流表的测量值为干路电流，即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和，此时测得电阻。 2.普通电表内接法测电阻，电路图及测量误差分析如图3.4，内接法时需要考虑电阻内阻的存在，则电压表测量的测量值A R U U U X +=,即电压表测量的是电流表与电阻电压之和，电流表测得的电阻电流，此时测得电阻 3.利用电压补偿原理改装电压表线路设计方案如图3.5，补偿原理改装电压表测量时，当检流计G 指针指零时，电阻与电压表间无电流通过，此时电流表测得的电流是电阻电流，由于电位差补偿原理，电压表此时测得的电压图3.4普通电表内接法测未知电阻图3.3普通电表外接法测未知电阻

伏安法测电阻七种方法

一测未知电阻的若干方法 1、内接法与外接法的选择 ⑴临界电阻法 ①条件：已给出R的估计阻值 ②选择方法：令R0= RARV 练习1：一个未知电阻Rx无法估计其电阻值，某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次，如图所示，按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按甲图所示的电路测量的误差较小，Rx的真实值更接近于1000Ω。思考1：Rx 的真实值大于还是小于1000 Ω。（小于）思考2：若已知电流表内阻为0.1 Ω,那么Rx 的真实值是(999. 9) Ω。

（填各器材字母代号）

⑵实验电路应采用电流表接法例3．（06全国理综二22）（17分）（1）现要测定一个额定电压4V、额定功率为1.6W的小灯泡（图中作×表示）的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1～4V。现有器材：直流电源E（电动势4V、内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×104Ω，电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A2（量程为500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干。如果既要满足要求，又要测量误差小，应该选用的电流表是＿＿＿＿，下面两个电路应该选用的是＿＿＿。 1）A2 甲

（3）“安安”法 R x I x=R0I0 R x（I-I0）=R0I0 R0为定值电阻，电流表为理想电流表。例题5：用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下：电流表A1（量程250mA,内阻r1为5Ω)；标准电流表A2（量程300mA,内阻r2约为5Ω）；待测电阻R1（阻值约为100Ω）；滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）；电源E （电动势约为10V，内阻r约为1Ω）；单刀单掷开关S，导线若干。 ⑴要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号. ⑵需要直接测量的物理量是_______,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1＝________。两电流表A1、A2的读数为I1、I2。（电流表A1的内阻为r1）

用补偿法测量电流电压和电阻

实验3-3 用补偿法测量电压、电流和电阻电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。【实验目的】 1. 掌握补偿法原理，了解其优缺点。 2. 掌握UJ-31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。 3. 学会用UJ-31型电位差计来校准微安表及测量其内阻。【仪器用具】滑线式电位差计一套、UJ-31型直流电位差计一台、检流计一台、标准电池、工作电源、待测电池、微安表头、直流电阻箱。【实验原理】电压的测量一般用伏特表来完成。由于电压表并联在测量电路中，电压表有分流作用，会对原电路两端的电压产生影响，测量到的电压并不是原电路的电压。用电压表测量电源电动势时，由于电压表的引入，电源内部将有电流，而电源一般有内阻，内阻将有电压降，从而电压表读数是电源的端电压，它小于电源的电动势。由此可知，要测量电动势，必须让它无电流输出。补偿法是电磁测量中一种常用的精密测量方法，它可以精确地测量电动势、电位差和低电阻，是学生会必须掌握的方法之一。滑线式电位差计、UJ-31型电位差计或学生型电位差计UJ-36等都是根据补偿法原理而设计的仪器。补偿的电路原理图如图3-3-1所示。由Ea 、K 、限R 和R 组成的回路称工作回路；由Es 或Ex 与检流计G 组成测量支路，与R 仪器组成测量回路。在Ea>Es, Ea>Ex 时，选择适当的限R ，调节R 的滑点，可使检流计G 中无电流流过。此时有S AC E V =。在限R 不变的情况下，降Es 换成Ex ，再调节R ，若调节到C `位置使检流计无电流流过，则 x AC E V =。因此，有 x S AC AC AC AC AC AC E E R R V R I V R I = ==' ' ' 即：S AC AC x E R R E ' = (3-3-1) 测量支路中无电流流过，那么Es 或Ex 就是它们的电动势，由此可知电压补偿法测量电动势或电位差时比一般电表法更为准确。由图3-3-1可知，用补偿法测电动势时，需一个标