測(cè)量電阻的五種方法

電流表 電壓表和多用電表的使用 電流表 表頭 G 1 構(gòu)造 主要由永磁鐵和放入永磁鐵磁場(chǎng)中的可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈組成 2 原理 當(dāng)線圈中有電流通過時(shí) 線圈在磁場(chǎng)力的作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn) 電流越大 指針偏轉(zhuǎn)的角度越大 由指針在標(biāo)有電流值的刻度盤上所指的位置就可以讀出通過表頭的電流值 I 3 電流表G的參數(shù) 內(nèi)阻Rg 電流表G的電阻 一般幾百至幾千歐 滿偏電流Ig 電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度 一般幾十微安到幾毫安 滿偏電壓Ug 電流表滿偏時(shí)加在電流表兩端電壓 4 電流表和電壓表的改裝 見教材P143例1 例2 小結(jié) 見下表 測(cè)量電阻的五種方法 一 伏安法 測(cè)量原理 測(cè)出U和I從而得到R 誤差分析 內(nèi)接法 電路如右圖所示 可見 內(nèi)接法測(cè)電阻 測(cè)量值偏大 外接法 如右圖所示 設(shè)電壓表分流為 則 可見 外接法測(cè)電阻 測(cè)量值偏小 為消除伏安法測(cè)電阻內(nèi)外接兩種電路的系統(tǒng)誤差而設(shè)計(jì)電路如右圖所示 其具體操作步驟如下 閉合開關(guān)后 先將單刀雙擲開關(guān)置于接點(diǎn)1 設(shè)此時(shí)電壓總表的示數(shù)為 而電壓表V的示數(shù)為 電流表A的示數(shù)為 則有 再將單刀雙擲開關(guān)置于2 并同時(shí)略向左調(diào)節(jié)變阻器滑片P 使電壓總表的示數(shù)仍為 在此情況下電壓 V的示數(shù)為 電流表A的示數(shù)為 于是有 聯(lián)立 可得 二 比較法 電路如右圖所示 為保護(hù)電阻 定值電阻的阻值已知 待測(cè)電阻的阻值未知 電路設(shè)計(jì)思想 借助兩電表示數(shù)之間的對(duì)比 用含有的關(guān)系式去表示待測(cè)電阻的阻值 操作步驟 閉合開關(guān)后 先將單刀雙擲開關(guān)置于接點(diǎn)1 讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)及電流表的示數(shù) 根據(jù)部分電路歐姆定律有 再將置于接點(diǎn)2 讀出此時(shí)兩表的示數(shù)及 同理有 由 兩式可得 設(shè)計(jì)方案特點(diǎn) 精度不要求測(cè)量工具為理想電表 只要被選為比較對(duì)象的定值電阻阻值準(zhǔn)確 待測(cè)電阻的測(cè)量結(jié)果就有較高 三 替代法 圖中甲 乙兩電路分別提供了由電流表或電壓表充當(dāng)監(jiān)控電表時(shí)未知電阻的測(cè)量方法 電路中的為保護(hù)電阻 為電阻箱 為單刀雙擲開關(guān) 具體操作步驟如下 閉合開關(guān)后 先將置于接點(diǎn)1 分別記下此時(shí)電流表的示數(shù)I及電壓表的示數(shù)U 再將置于接點(diǎn)2 并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值 使兩表的示數(shù)分別與第一次顯示的結(jié)果相同 這樣就以替代的方式直接給出了測(cè)量結(jié)果 四 補(bǔ)償法 對(duì)伏安法測(cè)電阻由于電表內(nèi)阻影響所造成的誤差用此方法消除 電路設(shè)計(jì)如右圖所示 圖中為定值電阻 它與電流表內(nèi)阻共同構(gòu)成了補(bǔ)償電阻 為限流電阻 操作步驟 閉合開關(guān)后 先將單刀雙擲開關(guān)置于1 記下此時(shí)電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù) 于是有 再將接到2 記下此時(shí)兩表的示數(shù) 于是有 五 半偏法 改進(jìn)型 用半偏法測(cè)電流表及電壓表內(nèi)阻的典型電路分別為甲 乙兩圖所示 本設(shè)計(jì)對(duì)原電路改進(jìn)的兩項(xiàng)具體措施是 首先在電路中增設(shè)了對(duì)電路進(jìn)行監(jiān)控的電流表及電壓表 的量程應(yīng)分別大于A V的量程 其次是取消了對(duì)滑動(dòng)變阻器的阻值在測(cè)量過程中不允許改變的限制條件 說明 操作步驟 閉合開關(guān)后 在斷開的條件下調(diào)節(jié)使電流表A滿偏 同時(shí)記下此時(shí)另一電流表的示數(shù) 閉合開關(guān) 并通過調(diào)節(jié)的阻值 使電流表A半偏 而電流表的示數(shù)仍與第一次相同 此時(shí)的阻值應(yīng)比第一次時(shí)略大 這就保證干路電流不變的條件下 使電阻箱和電流表A各分到了滿偏電流的一半 于是電阻箱的示數(shù)就等于電流表的內(nèi)阻 即 對(duì)乙圖操作步驟 先在閉合開關(guān)條件下調(diào)節(jié)使電壓表滿偏 同時(shí)記下另一電壓表的示數(shù) 然后斷開并通過調(diào)節(jié)的阻值 使電壓表V半偏 而電壓表的示數(shù)仍與第一次相同 同理有 歐姆表 1 構(gòu)造 如圖所示 歐姆表由電流表G 電池 調(diào)零電阻R 刻度盤和紅黑表筆組成 歐姆表內(nèi)部 電流表 電池 調(diào)零電阻串聯(lián) 外部 接被測(cè)電阻Rx 2 工作原理 閉合電路的歐姆定律 I I I 可根據(jù)Rx與 的對(duì)應(yīng)關(guān)系得到Rx的值 3 刻度的標(biāo)定 紅黑表筆短接 被測(cè)電阻Rx 0 時(shí) 調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R 使I Ig 使電流表的指針達(dá)到滿偏這一過程叫歐姆表調(diào)零 3 刻度的標(biāo)定 紅黑表筆短接 被測(cè)電阻Rx 0 時(shí) 調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R 使I Ig 使電流表的指針達(dá)到滿偏 這一過程叫歐姆表調(diào)零 當(dāng)I Ig時(shí)Rx 0 在滿偏電流Ig處標(biāo)為 0 當(dāng)I 0時(shí)Rx 在I 0處標(biāo)為 當(dāng)I 時(shí) Rx Rg R r 此電阻值也叫中值電阻R中 Rg R r 在I 處 盤正中央 標(biāo)為 R中 一般地 I 時(shí) 刻度值為Rx 注 歐姆表的表盤刻度不均勻 而電壓表和電流表表盤刻度是均勻的 4 使用 歐姆表是多用電表其中一個(gè)功能 步驟 根據(jù)被測(cè)電阻的大致值 將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋相應(yīng)的倍率上 選取擋位的根據(jù)是以測(cè)量時(shí)指針盡可能達(dá)半偏為宜 調(diào)零 紅黑表筆短接 調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕 測(cè)量 注意 a 不要用手接觸電阻的引線 b 若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大 用倍率較小的擋 若發(fā)現(xiàn)指針偏角太小