欧姆表的原理及使用

欧姆表调零原理

一、什么是欧姆表

欧姆表（Ohmmeter）是一种用来测量电阻的仪器。它通过测量电阻中通过的电流和施加的电压之间的关系来计算电阻值。

二、欧姆表调零原理

欧姆表的精确度要求高，因此在使用前需要进行调零。调零是指将欧姆表的指示值调整为零时的状态。下面将详细介绍欧姆表调零的原理。

2.1 内部电路

欧姆表的内部电路由电源、表头和测量电路组成。其中，测量电路包括待测电阻和与之并联的标准电阻，通过对比两者之间的电压差来计算待测电阻的值。

2.2 基本原理

在理想情况下，调零是将欧姆表的指示值调整为零，即当没有电阻接入时，欧姆表的指针应该指向零刻度。然而，由于欧姆表本身存在一定的误差，指针在没有电阻接入时可能不会完全指向零刻度。

2.3 调零的方法

为了保证欧姆表的准确度，需要进行调零。一般有以下两种方法：

2.3.1 零校准法

首先，断开欧姆表与电源的连接。然后，将表头两个测量接点连接，等待指针稳定，并记录此时指针所指的位置。最后，通过调整零点校准电阻，使得指针指向零刻度。 2.3.2 常值校准法

首先，断开欧姆表与电源的连接。然后，将表头两个测量接点连接到常值校准电阻上，等待指针稳定，并记录此时指针所指的位置。最后，通过调整校准电阻的阻值，使得指针指向零刻度。

三、欧姆表调零的注意事项

欧姆表调零过程中需要注意以下几点：

3.1 环境因素

调零过程中，应避免外界电磁场的干扰，以免影响欧姆表的准确度。可以选择在无电磁场干扰的环境中进行调零，如远离电源、信号干扰源等。

3.2 时间和稳定性

在欧姆表指针稳定之前，应等待一段时间再进行调零。此外，应确保指针在调零过程中保持稳定不动，以免误判调零位置。

3.3 定期校验

欧姆表的调零不是一次性的操作，应定期进行校验，以确保仪器的准确度。可以选择使用已知值的标准电阻进行校验，通过比对测量值和标准值的差异，来判断欧姆表的准确度是否有变化。

四、调零后的欧姆表使用

高中物理欧姆表的原理及电表改装知识点总结 一、欧姆表的测量原理： ①欧姆表是测量电阻的仪表。右图的欧姆表的测量原理图。虚线方框内是欧姆表的内部结构（简化），它包含表头G、直流电源（常用干电池）及电阻R（调零电阻及其它如保护电阻等的总电阻）；当被测电阻xR接入 电路后，通过表头的电流xGRRrRI+++= 其中ε为干电池两端的电压（测量时基本不 变）。由上式可知，对给定的欧姆表，I与xR 有一一对应的关系，所以由表头指针的位置可以知道xR的大小。为了读数方便，可以事先在刻度盘上直接标出欧姆值。 ②欧姆表的刻度特点。与电流表和电压表不同，欧姆表的刻度有下面三个显著特点：A、电流表及电压表的刻度越向右数值越大，欧姆表则相反，这是由于Rx越小I越大造成的。每个欧姆表刻度盘的最右端都可标以“0Ω”的数值，因为总可以选择RΩ的值以保证当Rx=0时流过表头的电流恰好等于它的满刻度电流（满偏电流）IGm。B、磁电式电流表及电压表的刻度是均匀的，欧姆表的刻度却是很不均匀，越向左边越密。这是因为刻度的疏密程度取决于上式中的电流I随Rx的变化规律。C、电流表及电压表的刻度都是从0到某一确定的值，因此每个表都有一个确定的量程。但欧姆表的刻度却总是从0到欧姆。 ③欧姆表的中值电阻。因为当Rx=0时表头电流等于它的满刻度电流IGm，所以把Rx=0及I=IGm代入上式就有：GGmRrRI++= ，再将此式除以上式得：

xGGGmRrRRrRRII+++++=)(，)(GRrR++是一定的，所以每个Rx值都对应一个确定的

GmII值。GmII这个数值是很有实际意义，正是它唯一地决定着表针的位置。例如，当GmII=1时，I=IGm，表针指最右端；当GmII=1/2时，表针指在刻度盘的中心处，等等。可以这样理解：每个Rx值决定一个GmII值，而每个GmII值又决定一个表针位置。如果两个欧姆表不同的)(GRrR++值，同一Rx就对应不同的GmII，即对应不同的表针位置，它们的刻度情况就不一样。反之，只要两个欧姆表的)(GRR+值相等，它们的刻度情况就完全相同（可以共用一个刻度盘）。欧姆表的)(GRrR++叫做它的中值电阻（简称中值），因为当GxRrRR++=时，由上面关系式可得：21=GmII ，表针恰指正中。换句话：中值电阻唯一地决定了欧姆表的刻度。中值电阻一经确定，刻度盘的刻度便将全盘定局。 xR 红笔 I G GR R 黑笔 欧姆表 r④欧姆表的测量范围。虽然作何欧姆表的刻度都从0到欧姆，但因为越向左刻度越密，所以当被测电阻Rx很大时就难以准确读数。以右图为例，当Rx=200欧姆以上时，读数已很困难，当Rx=1000欧姆以上时，甚 至无法读数。要想较准确地测出1000欧 姆左右的阻值，应该换用一个中值电阻 较大的欧姆表。把图中的欧姆表称为甲 表，设另一个为乙表，其中值电阻是甲 表的100倍（即1200欧）。只要把甲表 的每个刻度值乘以100，便可得到乙表的刻度值。于是，当Rx=1000欧时，乙表的指针将指在中间附近，读数便准确得多；反之，对于小的Rx值（例如几欧时），用乙表测量就不如甲表准确。所以测量大电阻时要用中值电阻大的欧姆表，反之要用中值小的欧姆表。实际使用的欧姆表通常有几个中值（几档），为了统一用一个刻度盘，相邻中值之比总是10或100。例如，最常用的欧姆表有×1、×10、×100、×1000等档，使用×1档时，中值就是刻度盘正中的欧姆值；使用×10档时，中值是刻度盘正中数值的10倍，因而其他刻度值也应乘以10。其余各档可以类推。 二、 电阻的测量、半偏法与测量误差： 电阻的测量方法有以下几种：⑴伏安法（包含图解法）、⑵欧姆表（直接测量）法、⑶半偏法、⑷电桥法。 ⑴伏安法：这种方法我们已经比较熟悉，就通过测测IURx=（部分电路的欧姆定律），用伏特表测出Rx两端的电压，用安培表测出通过Rx的电流，直接计算Rx的值，或通过作U~I曲线，算出曲线的斜率tgK=（为直线的倾斜角）得到Rx的值。 ⑵欧姆表测量法。上面已经介绍过。注意欧姆表的读数方法与及中值电阻的意义和应用。 ⑶半偏法。这种方法比较简单，通常只需用一只表，比如在测量某一个伏特表或安培表（或微安表、毫安表）的内阻时，都可以用此法。下面以测量某灵敏电流表的内阻RG为例介绍半偏法。电路如下图所示（其中R1为阻值50的滑动变阻器、R2为电阻箱、电源为6V电源，RG约1K左右）。 具体操作: ①按图连接好线路后，将滑动 变阻器的动片置于最左端；②令电阻箱 R2阻值置于零位置；③将滑动变阻器的 触片慢慢向右移动，使灵敏电流计通过 的电流达到满偏值IG；④再将电阻箱R2的阻值慢慢增大，令通过灵敏电流表的电流减小至GI21；⑤则读出的电阻箱的阻值就等于RG的值（为什么？请你讲述本实验的原理）。 这个实验操作比较简单，但存在着一定的误差，为了减小实验误差，通常采用阻值较小滑动变阻器R1。（本实验中测出的RG的值较真实值是偏大还是偏小呢？） 三、电压表的改装 Ω

实验十三 用多用电表测量电学中的物理量

一、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)

1．构造

如图1所示，欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成。

图1

欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联。

外部：接被测电阻Rx。

全电路电阻R总＝Rg＋R＋r＋Rx。

2．工作原理

闭合电路的欧姆定律I＝ERg＋R＋r＋Rx。

3．刻度的标定

红、黑表笔短接(被测电阻Rx＝0)时，调节调零电阻R，使I＝Ig，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零。

(1)当I＝Ig时，Rx＝0，在满偏电流Ig处标为“0”。(图甲)

(2)当I＝0时，Rx→∞，在I＝0处标为“∞”。(图乙)

(3)当I＝Ig2时，Rx＝Rg＋R＋r，此电阻值等于欧姆表的内阻值，Rx叫中值电阻。

二、多用电表

1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。

2．外形如图2所示：上半部分为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部分为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。

图2

3．多用电表面板上还有：欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)。

三、二极管的单向导电性

1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图3甲所示。

图3

2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。

3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极。

1．实验步骤

(1)观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。

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。

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+RX）

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。