电阻的测量
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电阻测量六种方法电阻是电路中常用的基本元件,电阻的测量是电工实验中必不可少的一项工作。
以下将介绍六种测量电阻的常用方法。
1.电压-电流法电压-电流法是最常用的测量电阻的方法。
采用电压-电流法时,先将待测电阻接入电路,然后通过测量并计算电阻两端电压与流过电阻的电流之比,根据欧姆定律进行计算即可得到电阻的值。
具体测量步骤如下:-用直流电压表测量电阻两端的电压。
-用电流表测量流经电阻的电流。
-根据欧姆定律R=U/I,计算电阻的值。
2.桥式测量法桥式测量法是一种精确测量电阻值的方法。
其中最常用的是维也纳电桥法和魏恩桥法。
这些桥式测量法都是利用电桥平衡原理,通过调节电桥上的各个参数,使得电桥两边电压相等,从而测得电阻的值。
桥式测量法可以排除掉电压、电流计的误差,因此比较准确。
3.示波器法利用示波器测量电阻是另一种常用的方法。
电阻与电流、电压有一定的关系,当电流通过电阻时,会有一定的电压降。
示波器法利用示波器对电路中电流、电压信号进行观测和测量,通过计算电压降和电流之比,得出电阻的值。
4.交流电阻测量法交流电阻测量法是通过在交流电路中测量电压、电流,计算得到电阻值。
在交流电路中,电阻的阻抗是频率相关的。
利用此特性,通过测量电压、电流的相位差和幅值,得到电阻的阻抗值,再根据阻抗与电阻的关系计算出电阻的值。
5.电桥法电桥法是一种测量电阻值的经典方法。
它使用了匝数恒流电桥、自平衡电桥等电桥来测量电阻。
通过调整电桥的各个分支电路中电阻的数值,使得电桥平衡,即电桥两边电压相等,进而测得电阻的值。
6.标准电阻比较法标准电阻比较法是一种准确测量电阻的方法。
它利用已知准确值的标准电阻与待测电阻进行比较,通过测量电路中流过不同电阻的电流或电压,并将测得的数值对比标准电阻,从而得到待测电阻的准确值。
以上是常用的六种测量电阻的方法。
每种方法都有其适用的情况和使用限制,根据具体的实验和测量要求,选择合适的方法进行测量能够得到更准确的结果。
电阻测量方法电阻是电路中常见的基本元件,对于电子工程师来说,测量电阻是一项基本的技能。
正确的电阻测量方法可以帮助工程师准确地了解电路中电阻的数值,从而确保电路的正常工作。
本文将介绍几种常见的电阻测量方法,帮助读者掌握正确的测量技巧。
1. 万用表测量法。
万用表是电子工程师常用的测量工具,它可以用来测量电阻、电压、电流等。
在测量电阻时,首先将万用表调至电阻测量档位,然后将测量笔分别接触电阻两端,读取万用表上的电阻数值即可。
需要注意的是,在测量电阻时,要确保电路处于断电状态,避免测量时产生误差。
2. 串联法测量电阻。
串联法是一种常见的电阻测量方法,它适用于测量较大电阻值的情况。
在使用串联法测量电阻时,首先将待测电阻与一个已知电阻串联连接,然后将串联电阻接入电路,通过测量电路的总电阻值和已知电阻值,再通过计算即可得到待测电阻的数值。
3. 并联法测量电阻。
并联法是另一种常见的电阻测量方法,它适用于测量较小电阻值的情况。
在使用并联法测量电阻时,首先将待测电阻与一个已知电阻并联连接,然后将并联电阻接入电路,通过测量电路的总电阻值和已知电阻值,再通过计算即可得到待测电阻的数值。
4. 桥式测量法。
桥式测量法是一种精密测量电阻的方法,它利用电桥平衡原理进行测量。
在使用桥式测量法时,需要使用专门的电桥仪器,通过调节电桥平衡,即可得到待测电阻的精确数值。
桥式测量法适用于对电阻精度要求较高的场合,如精密仪器的校准等。
5. 温度补偿。
在进行电阻测量时,还需要考虑电阻的温度影响。
一般情况下,电阻的温度升高会导致电阻值增大,而温度降低会导致电阻值减小。
因此,在测量电阻时,需要进行温度补偿,以确保测量结果的准确性。
总结。
电阻测量是电子工程师日常工作中不可或缺的一项技能,掌握正确的电阻测量方法对于保证电路工作的稳定性和可靠性至关重要。
通过本文介绍的几种常见的电阻测量方法,相信读者可以更加熟练地进行电阻测量,为工程实践提供有力的支持。
测量电阻的7种方法电阻是电路中常见的元件,用于控制电流的流动和电压的降低。
为了准确测量电阻的数值,可以采用多种方法。
下面将介绍电阻的七种常用测量方法:1.电桥法:电桥法是一种常用于测量未知电阻值的方法。
它利用电桥平衡原理,通过调节已知电阻来达到桥路平衡,从而计算未知电阻的数值。
例如,使用韦氏电桥、韦恩电桥或均分电桥来测量电阻。
2.恒流法:恒流法利用电流电压关系来测量电阻。
通过将已知电流通过未知电阻中,测量其电压降,就可以计算电阻的数值。
常用的方法有串联电路法和并联电路法。
3.电压比较法:电压比较法是一种常见的测量电阻的方法。
它利用已知电阻和未知电阻在相同电流下产生的电压进行比较,从而计算未知电阻的数值。
4.电流比较法:电流比较法通过将已知电流分流,一部分经过已知电阻,另一部分经过未知电阻,再通过对比两个电压降,来计算未知电阻的数值。
5.桥式方法:桥式方法是一种常见的测量电阻的方法,它使用已知电阻和未知电阻之间的电压或电流差来计算未知电阻的数值。
常用的桥式测量方法有麦克斯韦电桥、维尔斯通电桥等。
6.综合法:综合法是一种结合多种测量方法的方法,用于测量特殊类型的电阻。
例如,用恒流法先测量电阻的大致数值,再用电桥法进行精确测量。
7.数字万用表法:数字万用表是一种集电压、电流、电阻、频率等多个测量功能于一体的仪器。
使用数字万用表可以直接测量电阻的数值,无需其他传统的测量方法。
这种方法简单、便捷,适用于快速测量电阻。
总之,以上是电阻的七种常用测量方法。
每种方法都有其适用的场景和测量精度。
根据实际情况选择合适的测量方法,可以提高测量电阻的准确性。
测量电阻方法电阻是电学中的重要参数,它是导体对电流的阻碍程度的度量。
在电路中,我们经常需要测量电阻的数值,以确保电路的正常运行。
下面将介绍几种常见的测量电阻的方法。
1. 万用表测量法。
万用表是一种常用的电工仪器,它可以用来测量电阻。
在使用万用表测量电阻时,首先需要将电路断开,然后将两个测量引线分别连接到电阻的两端,等待一段时间直到测量数值稳定,即可读取电阻的数值。
2. 电桥测量法。
电桥是一种精密的测量电阻的仪器,它可以用来测量较小的电阻值。
在使用电桥测量电阻时,首先需要将电桥调零,然后将待测电阻接入电桥电路中,调节电桥的平衡,最终可以通过电桥的示数来得到电阻的数值。
3. 伏安法测量法。
伏安法是一种通过测量电压和电流来计算电阻值的方法。
在使用伏安法测量电阻时,首先需要将待测电阻接入电路中,然后通过电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流数值,最终可以通过计算得到电阻的数值。
4. 数字电桥测量法。
数字电桥是一种集成了数字显示和自动计算功能的电桥仪器,它可以用来测量电阻并直接显示结果。
在使用数字电桥测量电阻时,只需要将待测电阻接入电桥电路中,调节电桥的平衡,仪器会自动显示电阻的数值。
5. 示波器测量法。
示波器是一种用来观察电信号波形的仪器,它也可以用来测量电阻。
在使用示波器测量电阻时,可以将待测电阻接入电路中,通过观察电压波形的变化来间接得到电阻的数值。
总结。
以上介绍了几种常见的测量电阻的方法,每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际工作中,可以根据需要选择合适的测量方法来进行电阻测量,以确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文对大家有所帮助。
测电阻的方法有哪些
测量电阻的方法有以下几种:
1. 万用表法:使用万用表测量电阻,将待测电阻两端的引线连接到万用表的电阻测量档位上,读取测量结果。
2. 桥式测量法:使用电桥进行测量,将待测电阻与已知电阻组成电桥电路,通过调节电桥平衡,测量待测电阻的值。
3. 射频检测法:利用射频检查仪器对电路进行测量,通过测量电路的频率和功率变化,计算出电阻的值。
4. 超声测量法:利用超声波测量仪器测量电阻,通过测量超声波在电阻材料中的传播速度变化,计算出电阻的值。
5. 皮尔斯-戴维斯法:利用抵消法测量电阻,通过将待测电阻与标准电阻串联或并联组成电路,测量电路的电流或电压,计算待测电阻的值。
6. 温度测量法:利用温度测量仪器对电阻进行测量,通过测量电阻材料的温度变化,计算出电阻的值。
7. 斯表测量法:利用斯特藩斯电桥测量电阻,通过测量电桥两侧的电压差,计
算出电阻的值。
需要注意的是,不同的测量方法适用于不同的电阻范围和精度要求。
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。
测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。
在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。
为了获得更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。
二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。
在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。
例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。
此外,还需要定值电阻R和滑动变阻器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。
在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。
的并联电路使用。
所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示:3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x的表达式为:RxU1R+r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。
伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。
为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。
半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。
具体操作步骤如下:对于测量电流表内阻:1.将电阻箱的电阻调到零;2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;4.由上得到电流表内阻RA=R。
电阻测量的六种方法
电阻的测量方法有哪些呢?
1.万用表测量法
把万用表转换开关拨至电阻挡(×1,×10,×100,×1K),选择适当的量程,两表笔短接后旋转调零旋钮使指针指在零刻线上,然后两表笔分别接触待测电阻的两端,从万用表指针所指的数值即可知道电阻值。
(注:电阻值等于指示数值乘以所选量程的倍数)
2.伏安法
器材:电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。
测量方法:用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,用电流表测出通过Rx的电流I,则Rx=U/I。
伏安法测电阻有内接法和外接法两种。
3.伏阻法
器材:电压表、阻值已知的定值电阻R0、阻值未知的电阻Rx、开关、电源和导线。
方法一、改接电表法:即通过移动电压表的位置来测量电阻。
方法二、开关通断法:即通过某些开关的闭合或断开,改变电路的连接情况来测量电阻。
4.安阻法
器材:电流表一个、阻值已知的定值电阻R0、开关、电源、待测电阻Rx和导线。
方法一、改接电表法:即通过改变电流表的位置来测电阻。
方法二、开关通断法:A.短路法;B.开路法;
5.安滑法
器材:电流表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关、电源、待测电阻和导线。
6.伏滑法
器材:电压表、已知最大阻值为R的滑动变阻器、开关、电源、待测电阻Rx和导线。
电阻的测量(七种方法电阻是描述电流通过时电压下降的程度的物理量,是电路中一种常见的基本器件。
测量电阻是电子工程师、电气工程师等领域中必备的一项基本技能。
下面介绍七种常见的电阻测量方法。
1.欧姆表法欧姆表法是最常用的测量电阻的方法之一、欧姆表的测量原理是通过在待测电阻上施加一个已知电压,并通过表笔引线测量通过电阻的电流来计算电阻值。
欧姆表常用于测量较大的电阻值。
2.桥式法桥式法是一种精确测量电阻值的方法。
桥式法基于维尔斯通电桥原理,通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,从而获得待测电阻的准确值。
桥式法对精度要求较高的场合下常用。
3.脉冲法脉冲法利用脉冲电信号在电阻上的响应来测量电阻值。
该方法通过测量脉冲信号在电阻上的电压和电流,从而计算出电阻值。
脉冲法通常精度较高,适用于较小的电阻测量。
4.串联换流法串联换流法是一种间接测量电阻值的方法,通常用于测量较大电阻值。
该方法通过串联一个已知电阻和待测电阻,测量它们之间的电压差和电流,利用欧姆定律计算出待测电阻的值。
5.幅差法幅差法是一种电桥测量电阻法的变种。
该方法通过利用两个电桥,其中一个电桥上有待测电阻,另一个电桥为参考电桥,通过比较两个电桥的电压差,得到待测电阻的值。
6.伏安法伏安法是通过测量电阻上的电压和电流来计算电阻值的方法。
该方法通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来计算电阻值。
伏安法通常适用于较小的电阻测量。
7.万用表法万用表是一种常用的多功能测量仪器,可以用来测量电压、电流、电阻等物理量。
其中,电阻测量是万用表的基本功能之一、通过选择合适的档位和连接电路,可以直接读取电阻值。
总结起来,电阻的测量有欧姆表法、桥式法、脉冲法、串联换流法、幅差法、伏安法和万用表法等七种常见方法。
不同的方法适用于不同的电阻范围和精度要求。
在实际应用中,根据需要选择合适的方法进行电阻测量。
电阻的测量陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室邢彦君电阻的测量是常见的电学实验。
电阻的测量,实验原理较多,方法灵活多变。
一、欧姆表估测当不需要精确测量,或估测电阻大小的数量级时,可使用欧姆表(多用电表的欧姆档)测量。
1.实验原理:闭合电路欧姆定律。
闭合电路中电源的电动势E和内阻r是不变的量,由可知,电路中的总电流与外电路的电阻是一一对应关系。
因此,通过电路中的总电流,可以确定外电阻的大小。
2.方法步骤(1)指针归零:调节多用电表面板上刻度盘下方中央的螺丝,使指针指到电流或电压刻度的0位。
(2)选择欧姆表的倍率:估计待测电阻的数量级,比如为1000Ω数量级;观察盘上电阻刻度的中间值(中值电阻),比如为“15”,其数量级为10;用待测电阻的数量级(以欧姆为单位)除以中值电阻的数量级,商的数量级就是倍率,比如:,得选“”。
(3)欧姆表调零:将功能选择开关置于欧姆功能区所选倍率档;插入表笔并将其搭接在一起(外电路短路),此时所测电阻为零,电路中的电流最大,为节约表盘刻度,也为读数方便,应使此时的指针指在电流的最大刻度处,需调节面板右侧的调零旋钮(滑动变阻器),使指针指到电流的最大刻度处(电阻的0刻度)。
(4)测量电阻:将表笔与待测电阻两端接触(待测电阻必须与电路断开),观察表盘刻度,如果指针在中值电阻附近就读出指针刻度,乘以倍率,算出测电阻。
如果指钟偏转角度过大(指针所指刻度值太小)则倍率选大了,可降一级;如果指针偏转角度太小(指针所指刻度太大),则倍率选小了,可增大一级。
倍率变化后,得重新“欧姆表调零”。
两次测量,如果倍率一样,不需重复“欧姆表调零”。
(5)测量结束,将选择开关置于“OFF”或交流电压最高档。
若长期不用,要需将表内电池取出,为减小误差,要适时更换表内电池。
欧姆表测量电阻,本身就是一种估测,读数不需估读,只需读出指针最接近的刻度值即可,但不能忘记乘以倍率。
例1.多用电表是电学实验中常用的仪器器材。
(1)用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻R x,以下给出的是可能的操作步骤,其中S为选择开关,P为欧姆档调零旋钮,把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。
a.将两表笔短接,调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x的阻值后,断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆档?1kd.旋转S使其尖端对准欧姆档?100e.旋转S使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔 _______。
根据图1所示指针位置,此被测电阻的阻值约为_____Ω。
(2)下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是A.测量电阻时如果指针偏转过大,应将选择开关S拨至倍率较小的档位,重新调零后测量B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零答案:(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C。
解析:(1)由于待测电阻约几十kΩ,用Ω作单位时其电阻的数量级为10000,而欧姆表中值电阻数是“15”,数量极为10。
两数相除,所得商的数量级1000。
倍率应选“?1k”。
测量电阻时,前后两次若用同一倍率,不需要重新调零。
表盘读数为“30”,乘以倍率“?1k”得:R=30kΩ。
(2)测量电阻时如果指针偏转过大,说明倍率选大了,应选较小倍率,重新调零再测;测电阻时,两表笔相当于电路的两个接头,表笔插孔不影响测量;如果不把待测元件与电路断开,测到的将是待测电阻与其他元件连接后的电路的电阻,若电路中还有电源,将无法测量。
【点评】倍率过大,指针读数虽较准,但乘以较大倍率后,读数的微小误差被“放大”,使测量误差增大;倍率过小,指针所指出刻度密集,读数误差很大。
欧姆表测电阻,误差的控制,关键是倍率的选择。
二、伏安法伏安法是精确测量电阻的常见方法,一般适合大小在100Ω数量级的电阻的精确测量。
1.实验原理:部分电路欧姆定律。
由可知,将待测电阻接入闭合电路,测出其两端电压及与该电压对应的电流,即可算得待测电阻。
2.方法步骤(1)估计或用欧姆表估测待测电阻的大概值:将估测值与所用电流表、电压表的电阻相比较,确定电流表的接法。
(2)选择电流表与电压表:依据电源电动势、内阻及电路中的最大电阻估计电路中的最大电流及待测电阻两端的最大电压,以此作为选择电流表、电压表量程的依据。
两表的量程不得小于此值,在满足此条件下,尽量使用小量程电流表与电压表,因为电流表在接近满偏时测量误差小。
(3)选择电流表的接法:实验中电流表有图2(电流表外接法)、3(电流表内接法)所示两种接法。
由于电流表的电阻不是零,它要分压;电压表的电阻不是无穷大,它要分流,因此,两种解法都会带来误差。
实际测量时,要先根据待测电阻估测值R x、电压表电阻值R V、电流表电阻值R A的数值,算一算比值与。
如果>,说明满足R x>>R A,就采用电流表内接法;如果<,说明满足R V>>R x,就采用电流表外接法。
如果=,可任选一种接法进行实验。
(3)选择滑动变阻器及接法:为了方便多次测量,用滑动变阻器调节电流或电压的变化。
测电阻实验中,一般不需要电压从零开始变化,因此滑动变阻器常采用“限流式接法”,应选最大电阻较大的变阻器,如果滑动变阻器的最小电阻较小,即使将其全部接入,也无法将电流限在电流表量程以内,或者电源电动势较小,使电压不会有较大幅度变化,就只能将滑动变阻器接成“分压式”。
(4)数据测量:按设计好的电路连接仪器器材,将滑动变阻器调到使其接入电路电阻最大(限流式接法),或使待测电阻两端电压为零(分压式接法);闭合开关,调节滑动变阻器,读出多组数据。
(5)计算电阻:建立U-I坐标系,用测量数据描点连线,做出待测电阻的U-I图象,若是线性图象,利用其斜率可以求出待测电阻。
若是非线性图象,利用图象上点的坐标,可算出待测电阻在不同电压时的电阻。
3.误差分析与控制:图2、图3两种接法中,都是利用电压表的读数U、电流表的读数I,依据部分电路欧姆定律计算电阻的,这样计算出的电阻值就是测量值,即:。
设电压表的电阻是R V,电流表的电阻是R A。
在图2接法中,由于电压表是与R x并联的,电压表测出的电压U等于R x两端的电压。
由于电压表的分流,使得电流表测出的电流I大于R x中的电流I x,考虑电压表的分流,流过R x中的电流应该是:。
这样,对R x运用部分电路欧姆定律,计算出的电阻值就是R x的真实值,即:。
由此可知,若采用电流表外接法,待测电阻的测量值小于它的真实值。
在图3接法中,由于电流表直接与R x串联,电流表测出的电流I等于R x两端的电流,由于电流表的分压,使得电压表测出的电压U大于R x两端的电压U x,考虑电流表的分压,R x两端的电压应该是:。
这样,对R x运用部分电路欧姆定律,计算出的电阻值就是R x的真实值,即:。
由此可知,用伏安法测电阻时,若采用电流表内接法,待测电阻的测量值大于它的真实值。
这种接法中,测量值与真实值的差值等于电流表的电阻。
误差的控制,主要有四点。
一是电流表、电压表量程的选取。
二是电流表接法的选择。
三是实验中电流不宜过大、测量时间不宜长。
电流过大,或通电时间较长,由于热效应,导体温度变化较大,可使线性电阻的U-I图象失去“线性”。
四是建立坐标刻度时,使测量点尽可能“占满”坐标平面。
由于电阻已知的电流表可测电压(示数与自身电阻的积),电阻已知的电压表可测电流(示数与自身电阻之商),所以,由伏安法可变通出“安安法”与“伏伏法”。
例2.有一未知的电阻R x,为较准确的测出其阻值,先后用图2、图3两种电路进行测试,利用图2测的数据为“2.7V、5.0mA”,利用图3测的数据为“2.8V、4.0mA”。
那么,该电阻较准确的测量值及它比真实值偏大或偏小的情况是A.560Ω,偏大 B.560Ω,偏小 C.700Ω,偏小 D.700Ω,偏大解析:由两组数据可知,电压变化量:,。
电流的变化量:,。
由此可知:,即电流变化明显一些,即电压表分流带来的影响比电流表分压带来的影响大,说明>>R A,应采取电流表内接法,即图3接法测量的较准确,此时,,此种接法测量值偏大,故D正确。
三、满半偏法常用于精确测量电表的电阻,有两种类型,一种是电流表满半偏法,用于测量电流表的电阻。
另一种是电压表满半偏法,用于测量电压表的电阻。
这里重点介绍电流表满半偏法。
电流表满半偏法是测量小量程电流表(电流计)电阻的常用方法,能比较准确的测量较小的电阻,本实验中,电流表既是待测电阻,又是测量仪器。
1.实验原理:并联电路分流关系。
在并联中,若两个支路的电流相等,则两支路的电阻相等,若已知一个支路的电阻,可求得另一支路的电阻。
2.方法步骤:(1)按图4所示连接电路,闭合S1、断开S2,调节滑动变阻器R,使电流表指针满偏,电路中的总电流为I g。
(2)闭合S1、S2,保持R不变,调节R1,使电流表指针半偏,则此时电流表及R1中的电流各为,读出此时R1的电阻,则电流表的电阻为:。
3.误差分析及控制:本实验要求R电阻远远大于电流表电阻,这样R1并入电路后,几乎不引起电路总电阻的变化,也就是不引起电路总电流的变化,可近似认为,电路的总电流仍为I g。
则当调节R1使电流表示数为时,R1中的电流也是,此时电流表的电阻等于R1的电阻。
但实际上,R1并入电路后总电阻将减小,总电流将增大,大于I g。
当调节R1使电流表示数为时,R1中的电流大于,此时R1的电阻小于电流表的电阻。
所以该实验中所测得的电流表电阻小于它的实际电阻。
本实验误差的控制,一是保证R远远大于电流表电阻,但也不能太大,否则电路中的电流不会达到电流表的满偏值。
二是调节R1时,R的电阻要保持不变。
4.对仪器器材的特殊要求:R可是滑动变阻器,也可是电阻箱,只要最大电阻远远大于电流表电阻即可。
R1必须是电阻箱,且精度要高,以保证其电阻的微小变化。
若调节R1,使电流表示数为满偏值的三分之二,则。
此为满三分之二偏法。
四、等效法这也是精确测量小电阻的一种常见方法。
有电流等效与电压等效两种方法。
1.实验原理:闭合电路欧姆定律。
对于闭合电路,电源的电动势及内阻固定不变,当外电阻一定时,总电流或端电压一定。
若换掉外电路上的某电阻后,电路的总电流或端电压未变,则两电阻的电阻相等。
实验中一般使用电阻箱带替换待测电阻,替换后调节其电阻,使电路的总电流或端电压相等,读出此时电阻箱的电阻。
2.方法步骤:(以总电流等效为例。
)(1)如图5所示,连接电路,闭合S1,将S2合向1,调节滑动变阻器R,使电流表有一较大示数,记下此示数I。
(2)闭合S1,将S2合向2,保持R电阻不变,调节电阻箱R1的电阻,使电流表的示数恢复I。