伏安法测电阻的原理

“伏安法测电阻”以及其它几种测电阻的方法一、基础知识（一）伏安法测电阻的基本原理 1、基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R ＝UI （只是定义式，而不是决定式，决定式为电阻定律）只要测出元件两端的电压和通过的电流，即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。

2、测量电路的系统误差(1)当Rx 远大于RA 或临界阻值RARV<Rx 时，采用电流表内接(如图所示)．采用电流表内接时，系统误差使得电阻的测量值大于真实值，即R 测>R 真．(2)当Rx 远小于RV 或临界阻值RARV>Rx 时，采用电流表外接(如图所示)．采用电流表外接时，系统误差使得电阻的测量值小于真实值，即R 测<R 真．3、控制电路的安全及偶然误差根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同，滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择． (1)滑动变阻器限流接法(如图所示)．一般情况或没有特别说明的情况下，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，应优先考虑限流连接方式．限流接法适合测量小电阻和与变阻器总电阻相比差不多或还小的电阻．(2)滑动变阻器分压接法(如图所示)．当采用限流电路，电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式；当用电器的电阻远大于滑动变阻器的总电阻值，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时，必须选用滑动变阻器的分压接法；要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时，必须选用滑动变阻器的分压连接方式．4、其它常见的测量电阻的方法（1）安安法若电流表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表以及定值电阻来使用．(1)如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知的内阻R1，则可测得的内阻R2＝I1R1I2. (2)如图乙所示，当两电表的满偏电压UA2≫UA1时，串联一定值电阻R0后，同样可测得的电阻R2＝I1R1＋R0I2.（2）伏伏法若电压表内阻已知，则可将其当做电流表、电压表和定值电阻来使用．(1)如图甲所示，两电表的满偏电流接近时，若已知的内阻R1，则可测出的内阻R2＝U2U1R1.(2)如图乙所示，两电表的满偏电流IV1≪IV2时，并联一定值电阻R0后，同样可得的内阻R2＝U2U1R1＋U1R0.（3）比较法测电阻如图所示，测得电阻箱R1的阻值及表、表的示数I1、I2，可得Rx ＝I2R1I1.如果考虑电表内阻的影响，则I 1(Rx ＋RA1)＝I2(R1＋RA2)． （4）半偏法测电流表内阻 电路图如图所示步骤：a ．断开S2，闭合S1，调节R0，使表满偏为I0；b ．保持R0不变，闭合S2，调节R ，使表读数为I02；c ．由上可得RA ＝R.特别提醒当R0≫RA时，测量误差小，此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻，且阻值的测量值偏小；电源电动势应选大些的，这样表满偏时R0才足够大，闭合S2时总电流变化才足够小，误差才小.（5）等效替代法测电阻如图所示，先让待测电阻与一电流表串联后接到电动势恒定的电源上，读出电流表示数I；然后将电阻箱与电流表串联后接到同一电源上，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值．二、练习（伏安法）1、某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测量某Rx的阻值分别为R1和R2，则测量值R1，R2和真实值Rx之间的关系是（ a ）A R1＞R x＞R2B R1＜R x＜R2C R1＞R2＞R xD R1＜R2＜R x2、采用电流表内接法电路测电阻时，电压表的示数是1．2V，电流表的示数为，电流表内阻是0．2Ω，则被测电阻的测量值为_Ω_____。

伏 安 法 测 电 阻一、伏安法测电阻1、 原理：R=U/I 电流表测通过电阻的电流；电压表测电阻两端的电压2、 两种测量方法： 外接法：（1） 电路如图所示：（2） 电阻两端的电压准确；但伏特表与被测电阻并联后有分流作用，测出的电流值偏大，求出的电阻值要比真实值小。

x Vx V xR R R R R R +=测（3） 实验中只能尽量减小误差。

也就是通过电流表的电流尽可能的通过电阻，也就要求电阻本身的电阻较小。

所以外接法适应于测阻值较小的电阻。

适用条件：x V R R 〉〉内接法：（4） 电路如图所示：（5） 通过电阻的电流准确；但电流表有分压作用，测出电阻两端的电压偏大，求出的电阻值要比真实值大。

（6） 电阻两端的电压准确；但伏特表与被测电阻并联后有分流作用，测出的电流值偏大，求出的电阻值要比真实值小。

x A x R R R R +=测（7） 实验中只能尽量减小误差。

也就是电压表两端的电压尽可能为电阻两端的电压，也就要求电阻本身的电阻较大。

所以内接法适应于测阻值较大的电阻。

适用条件：A x R R 〉〉注意事项：1、 x V R R 〉〉用“外接法”2、 A x R R 〉〉用“内接法”3、 实际中，VA x 、R 、R R 相比，其大小并不，用“比值法”选择“内接法”或“外接法”外接法 Vx V x R R R R R +=测 11+=+=Vx xV V xR R R R R R R 测0→Vx R R 误差越小内接法：A x R R R +=测 xA xRR RR +=1测0→xA R R 误差越小总结：V A x R R R > 外接法 V A x R R R < 内接法练习:1、 如图所示，伏安法测电阻时，为提高测量的精度，可在连接电路时，将电压表的一端预留出来，使P 分别跟a 、b 两点接触一下，同时注意观察电流表、电压表的示数，则下面的决定正确的是（BC ） A 、两次比较若电流表的示数变化显著，则P 应接在aB 、两次比较若电流表的示数变化显著，则P 应接在bC 、两次比较若电压表的示数变化显著，则P 应接在aD 、两次比较若电压表的示数变化显著，则P 应接在b2、 下列关于“伏安法测电阻”的说法中，正确的是（A ）A 、伏安法测电阻要根据待测电阻的情况来选择用内接法还是外接法，这样可减小误差B 、对于同一电阻，用内接法和外接法的测量结果是相同的C 、内接法测电阻的误差较大，因为其存在电流表的分压D 、外接法测电阻的误差较大，因为其存在电压表的分流滑动变阻器的两种接法3、 限流接法 （1） 电路如图所示（2） 负载Rx 的电压范围～E RR ER x x +电流范围xmx R E ～R R E +（3） 限流接法比分流接法节省电能（4） 采用限流法的情况：滑动变阻器的电阻比待测电阻大，可以保证不超过电压表或电流表的量程。