电阻的测量方法及原理.docx
- 格式:docx
- 大小:133.49 KB
- 文档页数:18
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。
电阻应变测量原理及方法一、引言二、原理电阻应变测量的基本原理是通过电阻的电阻值随应变变化的特性来测量物体的应变。
当物体受到应变作用时,其几何尺寸发生变化,从而导致电阻值发生变化。
电阻应变测量利用电阻的电阻-温度特性来实现对应变的测量。
具体原理如下:1.电阻温度特性电阻的电阻值与温度呈线性关系,即随温度的升高,电阻值增大;随温度的降低,电阻值减小。
这是因为当温度升高时,导体的电阻率会随之增加,从而导致电阻值的增加。
2.应变-温度关系物体的应变与其温度变化是呈线性关系的,即随应变的增大,温度也相应增大,反之亦然。
这是因为物体在受到应变作用后,其内部会产生应变能,从而导致温度的升高。
基于以上两个关系,可以得出如下结论:当物体受到应变作用时,其温度变化会引起电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化,可以估算物体受到的应变。
三、方法1.谐振法谐振法是一种常用的电阻应变测量方法,它基于电阻的电阻值与温度的线性关系。
具体步骤如下:(1)将测量物体固定在一个适当的位置上,使其受到应变作用。
(2)在物体上安装一个电阻应变片,电阻应变片的电阻值随着物体受到应变作用发生变化。
(3)将电阻应变片连接到一个恒频振荡器上,使其获得一个特定频率的激励信号。
(4)通过调节激励信号的频率,使得振荡器与电阻应变片共振。
(5)测量电阻应变片上的共振频率,并根据电阻的温度特性,计算出物体受到的应变。
2.电桥法电桥法是另一种常用的电阻应变测量方法,它基于电阻应变片的电阻值与温度的线性关系。
具体步骤如下:(1)将测量物体固定在一个适当的位置上,使其受到应变作用。
(2)在物体上安装一个电阻应变片,电阻应变片的电阻值随着物体受到应变作用发生变化。
(3)将电阻应变片与一个标准电阻相连接,组成一个电桥电路。
(4)通过调节电桥电路中的电阻,使电桥达到平衡状态。
(5)测量电桥电路中电阻值的变化,并根据电阻的温度特性,计算出物体受到的应变。
3.数字化方法随着科技的进步,电阻应变测量逐渐向数字化和自动化方向发展。
电阻法检测原理电阻法是一种常用的物理测量方法,可以用来测量电阻或导体中的电流、电压、电功率等参数。
它基于欧姆定律,即电流与电压成正比,与电阻成反比的原理。
本文将详细介绍电阻法的检测原理及其应用。
一、原理介绍电阻法是通过利用物体的电阻特性来进行测量的方法。
根据欧姆定律,电流I经过电阻R时,电压V与电阻R之间存在以下关系:V = IR。
因此,通过测量电流和电压的数值,可以计算出电阻的值。
二、电阻测量方法1. 两线法两线法是最简单常用的电阻测量方法。
它通过将被测电阻与一个标准电阻串联,然后测量总电阻和标准电阻的电压,从而计算出被测电阻的值。
2. 电桥法电桥法是一种更为精确的电阻测量方法。
它利用电阻与电流、电压之间的关系,通过调节电桥的平衡状态来测量未知电阻的值。
常见的电桥有维登斯特恩电桥和韦斯通电桥等。
3. 四线法四线法是一种用来测量低电阻的方法。
由于导线的电阻会对测量结果产生影响,四线法通过独立供电和测量电路,可以排除导线电阻的影响,提高测量的准确性。
三、电阻测量的应用1. 电阻测量在电子行业中应用广泛。
通过测量电路中的电阻,可以确定元器件的工作状态及其参数,如电流、电压等。
2. 电阻测量在材料科学中的应用也很重要。
通过测量材料的电阻,可以了解材料的导电性、特性及其内部结构等信息。
3. 电阻测量在工业生产中有着重要的作用。
通过测量设备的电阻,可以判断设备的正常工作状态,及时发现故障并采取修复措施。
四、电阻测量的注意事项1. 在进行电阻测量时,应确保电路中没有其他电流或电压的影响,以保证测量结果的准确性。
2. 在使用电桥法进行测量时,需要注意调节电桥使其达到平衡状态,以获得较为精确的测量结果。
3. 在进行低电阻测量时,应使用专用的四线法仪器,避免导线电阻对测量结果的影响。
五、总结电阻法作为一种重要的测量方法,以其简单可靠、广泛应用的特点,被广泛应用于各个领域。
通过对电流、电压和电阻之间的关系进行测量,可以获得丰富的物理信息。
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测电阻的方法及原理电阻是指阻碍电流通过的元件,它是电路中常用的被动元件。
测量电阻的目的是为了了解其阻碍电流的程度,以及判断是否符合预期的设计要求。
下面将介绍几种常见的测量电阻的方法以及原理。
1. 欧姆表法欧姆表是专门测量电阻的仪器,它的原理基于欧姆定律,即电阻与通过其的电流成正比,与两端的电压差成反比。
欧姆表通过在待测电阻两端加上电压,然后测量通过电阻的电流来间接计算电阻值。
欧姆表分为模拟式和数字式,但其原理是相同的。
2. 桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻的方法,常见的有维尔斯顿桥、惠斯顿桥和魏恩桥等。
以维尔斯顿桥为例,它的原理基于电阻的串、并联关系和基尔霍夫定律。
维尔斯顿桥由四个电阻分支组成,两端分别接在待测电阻的两端,使得维尔斯顿桥中的电压为零。
通过调节已知电阻、电感或电容等分支,使得维尔斯顿桥平衡时,可以计算出待测电阻的阻值。
3. 反接法反接法是一种简单直接的测量电阻的方法。
原理是将待测电阻与另一个已知电阻直接串联或并联,然后根据串并联电阻的公式计算待测电阻的阻值。
例如,将待测电阻与已知电阻串联,然后将电路接入电源,测量串联电阻的电压和电流,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
这种方法适用于较低的测量精度要求。
4. 调零法调零法是一种基于已知电阻与待测电阻相等时,电流表示零的方法。
原理是通过调节电位器或调整仪表的零点,使得待测电阻与已知电阻相等时,电流表示为零。
这种方法相对简单易行,适用于较低阻值的测量。
5. 脉冲计数法脉冲计数法是一种比较精确的测量小阻值的方法。
原理是通过通过被测电阻的方波脉冲,根据脉冲宽度及频率计数,来计算电阻值。
通常需要使用示波器或计数器等仪器进行测量。
6. 四端子法四端子法是一种用于测量低阻值的方法。
原理是通过一个恒流源提供稳定电流,通过一个测量电压的仪表测量电压降,然后根据欧姆定律计算电阻值。
该方法能够消除线路电阻对测量结果的影响,具有较高的精度。
总之,测量电阻的方法有很多种,选择合适的方法需要根据测量要求、设备条件以及需要测量的电阻阻值范围来确定。
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。
电阻测量的6种方法一、电压法测量电阻电压法是最常用的电阻测量方法之一。
该方法基于欧姆定律,即U=IR,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
在测量电阻时,通过施加一个已知的电压,然后测量通过电阻的电流,根据欧姆定律可以计算出电阻的值。
这种方法简单易行,适用于各种电阻测量。
二、电流法测量电阻电流法是另一种常用的电阻测量方法。
该方法基于欧姆定律,同样使用U=IR的公式,但是在测量时,通过施加一个已知的电流,然后测量电阻两端的电压,根据欧姆定律计算出电阻的值。
和电压法相比,电流法的原理相同,但是测量方式不同,适用于不同的情况。
三、桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻的方法。
该方法使用了电桥的原理,通过调节电桥的参数,使得电桥平衡,即电流通过电桥为零。
通过测量电桥平衡时的参数值,可以计算出未知电阻的值。
这种方法适用于需要高精度测量电阻的情况,例如在实验室中进行科学研究。
四、电位差法测量电阻电位差法是一种基于电势差测量电阻的方法。
该方法利用了电阻两端的电势差与电流的关系,通过测量电阻两端的电势差和电流的值,可以计算出电阻的值。
这种方法适用于需要测量小阻值的情况,例如测量电路中的接触电阻。
五、电磁感应法测量电阻电磁感应法是一种利用电磁感应现象测量电阻的方法。
该方法通过改变电阻中的电流,产生磁场,然后测量磁场的变化情况,从而计算出电阻的值。
这种方法适用于需要非接触测量电阻的情况,例如在高温或高压环境中进行测量。
六、温度补偿法测量电阻温度补偿法是一种校正电阻测量误差的方法。
由于电阻的值和温度有关,当温度发生变化时,电阻的值也会发生变化。
为了减小温度对测量结果的影响,可以通过测量电阻和环境温度的值,进行温度补偿计算,从而得到准确的电阻值。
这种方法适用于需要精确测量电阻的情况,例如在工业生产中的质量控制。
电阻测量有多种方法,可以根据实际需要选择合适的方法进行测量。
无论是使用电压法、电流法还是其他方法,关键是根据测量对象的特点和要求,选择合适的测量方法,并进行准确可靠的测量。
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。
电阻测量的10种方法图解在电子维修中经常需要测量电阻的阻值。
一般广泛采用的都是用万用表来测量,但量出的结果有一定的误差。
如果需要精确测量可以采用电桥测量。
由于在维修中很少会用到电桥,再之万用表测量虽然精度不是很高但也够用了。
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。
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=O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) V 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 夕卜=Δ 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=Δ 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";当采用电流表夕接法时,测量值小于真实值,即“小夕”。
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> 择电流表内接法进行测量。
时,应选“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夕卜,RA/R V R∕(Rv+R)即R>R A R v+R A R≈R A R v ,R> 此时,电流表内接法的相对误差小于电流表夕接法的相对误差,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RV 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Δ I/I> Δ 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Δ I∕I< Δ 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:某同学用伏安法测一个未知电阻R,用图一所示甲、乙电路各测一次,依甲图测得的数据是U=2.9V l=4.0mA,依乙图测得的数据是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,△l∕l=(4.0-3.0)∕4.0=1∕4 ;对电压表所测数据,Δ U∕U=(3.-2.9)∕2.9=1∕29 ,此时Δ l∕l> Δ 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∕l=3.0∕3.0 1×-3Ω =1.0 ×03Ω二、替代法测电阻(1)电路如图R i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R i值即等于待测电阻R X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(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K i、断开K2,调节R i使电流表满偏,再保持K i不变,R i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R i》》R g时,R2的引入对于干路电流影响极小,可以忽略不计,可认为电路中I=Ig不变,所以电流表的电流与流过变阻器的电流相同,据并联电路分流关系可得,R2=R g0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,R i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R i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K i闭合K2,调节器节R i,使电压表满偏,保持R i不变,断开K2, 调节R2使电压表半偏,当R V》R i时,接入R2,时可认为分压电路部分电压不变,据串联电路的分压特点可得,R V=R2 0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> R/0即电压表的测量值略大于真实值。
减小误差的方法:1、U g》R i,R越小,I g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i、电路原理如图图十二2、电路原理当电路中灵敏电流计的示数为零时则有电阻I -----R i(U A)R oX i X2R iR2RLR4图十一禾I」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,R X为待测电阻,R o为标准电阻,R o 和R X间接入一灵敏电流计,滑动触头P可在电阻丝AB上任意移动,且接触良好,当电流表中I=O时测出AP、BP两段电阻丝的长度,由下式R o X iR X X2可得出R X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并联来测量低值电阻,或是电压表与电阻的串联来测量高值电阻。
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并联来测量电阻图十三此种接法实质是伏安法测电阻:但在测量时要求知道电表的内阻图1中R X -IlR L 电路中要求知道电流表A i的内阻;1 2 1 1图2中R X S R~~匹电路中要求知道两只电流表的内阻;1 2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串联来测量电阻电路如图:V iR XV2V图十四V i8R 2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、利用欧姆表原理测电阻i 、欧姆表原理电路图:2、原理:利用闭合电路欧姆定律。
EI RO R i Rgr R X(i )首先将红黑表笔短接,调节R i 使电流表满偏I=I g ,ER o R iR g r令 R 内=R o +R i +R g + r保持R i 不变,接入待测电阻 R X ,则每一个R X 对应于一个电流值I ,即利用I 与I g 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 的欧姆表。
其中当1I=i I g 时R X = R 即中值电阻等于内阻。
对于欧姆表在测量电阻时待测电阻阻2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:图1中R XU 2U i U 2 U i R iU iU i式中R i 电压表U i 的内阻图i 中R XU 2式中R i 、R 2为电压表U i 、U 2的内阻R i 图十七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 X-IR•厂yIlI-J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 待测电阻RX 两端的电压范围为U路的控制作用明显R X U R XR电流范围为:UR 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>F X 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R R XI~II10丄欧姆表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。
R XR2、电路分析在限流式电路中当变阻器阻值R比待测电阻R X小得越多时,变阻器对电路的控制作用越明显。
待测电阻R X两端的电压范围为UoU通过待测电阻的电流范围为:电路特点:①R<R<时选择且R比R X小得越多,其分压作用越明显,RK两端的电压越接近于线性变化。
②电路中电压的调节范围较大且连续可调,③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:①当电路仪器,电表等的最大量程不够时②电路中要求电压范围大且连续可调时③RvR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:二、控制电路原理与分析及选用条件1、 限流式连接法:特点:C R>F X 时选且R 越大其限流作用越明显②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:O 电流小,功耗小②R>F X 时选且R 越大其限流作用越明显2、 分压式连接法:特点:C R<R<时选择且R 比R<小得越多,其分压作用越明显,RK 两端的电压越接近于线性变化。