欧姆表结构与用法
- 格式:ppt
- 大小:1.29 MB
- 文档页数:12
电阻的测量一、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ε(常用干电池)及电阻ΩR (调零电阻及其它如保护电阻等的总电阻)电路后,通过表头的电流I =其中ε变)有一一对应的关系,所以由表头指针的位置可以知道x R 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R x 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R Ω的值以保证当R x =0时流过表头的电流恰好等于它的满刻度电流(满偏电流)I Gm 。
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R x 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R x =0时表头电流等于它的满刻度电流I Gm ,所以把R x =0及I=I Gm 代入上式就有:GGm R r R I ++=Ωε,再将此式除以上式得:xG G Gm R r R R rR R I I +++++=ΩΩ)(,)(G R r R ++Ω是一定的,所以每个R x 值都对应一个确定的Gm I I 值。
Gm I I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GmI I=1时,I=I Gm ,表针指最右端;当Gm I I=1/2时,表针指在刻度盘的中心处,等等。
可以这样理解:每个R x 值决定一个GmI I值,而每个Gm I I值又决定一个表针位置。
如果两个欧姆表不同的)(G R r R ++Ω值,同一R x 就对应不同的Gm I I,即对应不同的表针位置,它们的刻度情况就不一样。
什么是欧姆表?一、欧姆表的定义与原理欧姆表,又称电阻表,是一种用于测量电阻的仪器。
它通过测量电流和电压的关系,来确定电路中的电阻值。
欧姆表的原理基于欧姆定律,即电流等于电压与电阻的商。
根据这一原理,欧姆表可以准确地测量电路中的电阻。
二、欧姆表的结构与工作原理1. 仪表结构欧姆表通常由表盘、指针、量程选择开关和电源开关等组成。
表盘用来显示电阻值,指针则显示当前测量结果。
量程选择开关可以调节欧姆表的测量范围,以适应不同电阻值的测量。
电源开关用于控制欧姆表的工作状态。
2. 工作原理当欧姆表与待测电路相连接时,电流会通过欧姆表的表线。
欧姆表内部会将电流经过一系列精密的电路进行放大和处理。
之后,经过放大和处理的电流会导致指针相应地移动,通过指针的位置,我们可以直接读取出电阻值。
三、欧姆表的应用与优势1. 应用领域欧姆表在电子、电力、通信等领域得到广泛应用。
在实验室和工程中,欧姆表用于电路故障排除和电阻值测量。
在电力系统中,欧姆表被用于判断电线的连接质量和电器设备的工作状态。
在通信领域,欧姆表可以用于测量线路上的信号强度和电阻。
2. 优势欧姆表具有测量范围广、精度高、易于操作等优势。
它可以直接读取电阻值,无需进行复杂的计算,操作简单方便。
另外,欧姆表的测量结果也相对稳定,准确度较高,可以满足各种实际应用需求。
四、使用欧姆表的注意事项1. 正确接线在使用欧姆表进行测量时,需要注意正确接线。
电路中的电流应通过欧姆表的表线,以确保准确的测量结果。
2. 选择合适的量程在测量电阻时,需要选择合适的量程。
如果电阻值超出了欧姆表的量程范围,将会导致测量结果不准确。
3. 防止过载在测量大电阻时,需要注意防止过载。
过高的电阻值会造成电流过小,无法使指针偏转,从而无法得出准确的测量结果。
通过以上介绍,我们对欧姆表的定义、原理、结构与工作原理、应用与优势以及使用注意事项等方面有了初步的了解。
欧姆表作为一种常用的电阻测量仪器,在各个领域中发挥着重要的作用。
考点19 欧姆表欧姆表(选修3-1第二章:恒定电流的第八节多用电表的原理)★★★○○○○1、欧姆表:电流表改装成的能够测量导体的电阻,并能直接读出电阻数值的仪表。
2、欧姆表原理(1)构造:如图所示,欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红黑表笔组成.欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联. 外部:接被测电阻R x .全电路电阻R 总=R g +R +r +R x .(2)工作原理:闭合电路的欧姆定律I =xg R r R R E+++.则被测电阻R x =IE-(R g +R+r ),由于R x 与电流I 不成正比例,故欧姆表的刻度值是不均匀的。
1、红黑表笔的接法:由于电流表的上端接电源的负极,故它对应的是负接线柱,即B 是黑表笔;电流表的下端接电源的正极,故A 端对应的是红表笔。
2、刻度的标定:红黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.①当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(下图甲) ②当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(下图乙)③当外电路接某一电阻后,其电流表的指针如图丙所示,直接读数就是被测电阻的大小。
④当I =2g I 时,R x =R g +R +r ,此电阻是欧姆表的内阻,也叫中值电阻.3、欧姆表的读数(1)为了减小读数误差,指针应指在表盘13到23的部分,即中央刻度附近.(2)除非指针所在刻度盘处每个小格表示1 Ω时,要估读到下一位,其余情况都不用估读. (3)电阻值等于指针示数与所选倍率的乘积.例:关于欧姆表及其使用中的问题,下列说法正确的是( ) A. 接表内电源负极的应是黑表笔B. 换挡后,都要重新调零,使指针指到满刻度C. 表盘刻度是均匀的D. 表盘刻度最左边表示电阻阻值为0 【答案】B1、如图所示为多用电表电阻挡的原理图,表头内阻为R g ,调零电阻为R 0,电池的电动势为E ,内阻为r ,则下列说法中错误的是( )A. 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B. 接表内电池负极的应是红表笔C. 电阻挡对应的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D. 调零后刻度盘的中心刻度值是r +R g +R【答案】C2、(甘肃省天水市一中2020学年高二上学期第一阶段考试)一个用满偏电流为3mA 的电流表改装而成的欧姆表,调零后用它测500Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间,如果用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA 处,则被测电阻的阻值为( )A. 2000 ΩB. 15000ΩC. 1000 ΩD. 500 Ω 【答案】C【精细解读】因测量500Ω电阻指针指在刻度的中间,则中值电阻为500Ω,则其内阻为500Ω.电池的电动势为Ig×R 内=3×10×3×500=1.5V,再由EI R R =+测内可求得R 测;根据中值电阻定义可知欧姆表内阻500R =Ω内,则3310500 1.5E Ig R V -=⨯=⨯⨯=内,再由EI R R =+测内,得1000ER R I=-=Ω测内,则C 正确. 3、2020年埃博拉疫情在世界部分地区爆发,为了做好防范,需要购买大量的体温表,某同学想自己制作一个金属温度计,为此该同学从实验室找到一个热敏电阻,并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R 随温度t 变化的图线如图甲所示。
补充课程欧姆表测量原理及应用1.欧姆表的测量原理欧姆表是测量电阻的仪表,图1为欧姆表的测量原理图.G是内阻为Rg,满刻度电流为Ig的电流表,R是可变电阻,也叫调零电阻;电池为一节干电池,电动势为E,内阻是r,红表笔(插入“+”插孔)与电池负极相连;黑表笔(插入“-”插孔)与电池正极相连.当被测电阻Rxr跟Rg、R相比很小,可以忽略不计。
由(1)式可知:对给定的欧姆表I与Rx有一一对应关系.所以由表头指针位置可知Rx的大小.为读数方便,在刻度盘中直接标出欧姆值.2.欧姆表中值电阻及刻度Rx的值对应一个I/Ig的值,这个值实际意义是唯一决定表针的位置.当I/Ig=1时,表针指最右端,I/Ig=1/2时,表针指刻度盘中心处,等等.即每个Rx决定一个I/Ig的值,而每个I/Ig决定一个表针的位置,如果两个欧姆表有不同的(R+Rg)的值,同一个Rx就对应不同的I/Ig,即对应不同的表针的位置.它们的刻度情况就不一样,反之;只有两个欧姆表的(R+Rx)的值相等.它们的刻度就完全相同.(可共用一个刻度盘)、欧姆表的(R+Rg)叫它的中值电阻,也就是中值电阻唯一决定了欧姆表的刻度盘.中值电阻一经确定,刻度盘的刻度全盘定局.当Rx的值分别为R中的2倍、3倍、4倍……时,电流表中的电流I分别为满度电流Ix的1/3、1/4、1/5……即电表指针的偏转角度为满刻度时的1/3、1/4、1/5……当Rx的值分别为R中的1/2、1/3、1/4时,电表指针的偏转角度分别为满偏时的2/3、3/4、4/5……所以,欧姆表的表盘的刻度是不均匀的.3.欧姆表的刻度特点由(1)式可知,与电流表和电压表不同,欧姆表有以下几个显著特点:(1)电流表和电压表刻度越向右数值越大,欧姆表则相反,这是因为Rx越小I越大造成的.当Rx=∞时,I=0,则在最左端;当Rx=0时(两表笔短接)I为Ig,电流表满刻度处电阻为“0”在最右端.(2)电流表和电压表刻度均匀.欧姆表刻度很不均匀,越向左越密.这是因为在零点调正后,E、R、Rx都是恒定的,I随Rx而变.但他们不是简单的线性比例关系.所以表盘刻度不均匀.(3)电流表和电压表的刻度都是从0到某一确定值,因此,每个表都有确定的量程.而欧姆表的刻度总是从0→∞Ω.这是否说明所有欧姆表都有相同的刻度?是否欧姆表不存在量程的问题.不是的.下面对这两个问题分别进行分析.4.欧姆表的测量范围虽然任何欧姆表的测量范围都是从0→∞Ω,但越向左刻度越密.当Rx在200Ω以上时,读数已很困难,当Rx为1000Ω时.已无法读数了.要想准确地测出大电阻,应换用一个中值电阻较大的欧姆表(就是换挡).为了使欧姆表各挡共用一个标尺,一般都以R×1中值电阻为标准,成10倍扩大.例如R× 1挡中值电阻R中=10Ω,R×10挡为100Ω,R×100Ω挡为1000Ω等,依次类推,扩大欧姆表的量程就是扩大欧姆表的总内阻,实际是通过欧姆表的另一附加电路来实现5.欧姆表的示值误差对分度均匀的电流表和电压表.示值越大则相对误差越小,对欧姆表的总内阻等于标尺的中值电阻R 中时,用微分法可导出△R/R=(△x/L)[(R中-R)2/(R中×R)+4].(2)(2)式中字母表示意义如图2所示。
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。
图1 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+R X)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。