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电阻丈量的六种方法
电阻的丈量是恒定电路问题中的要点,也是学生学****中的难点。这就要
修业生能够娴熟掌握恒定电路的基本知识,并能够灵巧运用电阻丈量的六种
方法,进而提升学生的综合剖析问题、解决问题的能力。
1、欧姆表的构造、原理
它的构造如图1,由三个零件构成: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依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:经过电流计的电流固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,便可算出相应的电阻,这就是欧
姆表测电阻的基来源理。
:
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、电压表刻度是平均
的,而欧姆表的刻度是不平均的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间其实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,电流老是从红笔流入,黑笔流出。
3)丈量电阻时,每一次换档都应当进行调零
4)丈量时,应使指针尽可能在满刻度的中央邻近。(一般在中值刻度
;.
.
的1/3地区)
5)丈量时,被测电阻应和电源、其余的元件断开。
6)丈量时,不可以用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用
完成,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至沟通电压的最高档或OFF档。
:依据部分电路欧姆定律。
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)
图2
1)限流电路是将电源和可变电阻串连,经过改变电阻的阻值,以达到
改变电路的电流,但电流的改变是有必定范围的。其长处是节俭能量;一般在两种控制电路都能够选择的时候,优先考虑限流电路。
2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串连起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3,其输出电压由ap之间的电阻决定,这样其输出电压的范围能够从零开始变化到靠近于电源的电动势。在以下三种状况
下,必定要使用分压电路:
①要求丈量数值从零开始变化或在座标图中画出图线。
②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。
图3
因为伏特表、安培表存在电阻,所以丈量电路有两种:即电流表内接和
电流表外接。
(1)电流表内接和电流表外接的电路图分别见图
4、图5
;.
图6
图4图5
.
2)电流表内、外接法的选择,
①、已知RV、RA及待测电阻RX的大概阻值时
若RX>RV,采纳内接法,RX<RV,采纳外接法
RARXRARX
②不知RV、RA及待测电阻RX,采纳试试法,见图6,当电压表的一端分别接在a、b两点时,如电流表示数有显然变化,用内接法;电压表示数有显然变化,用外接法。
(3)偏差剖析:
内接时偏差是因为电流表分压惹起的,其丈量值偏大,即R测>R真;
外接时偏差是因为电压表分流惹起的,其丈量值偏小,即R测<R真。
如图7、图8的两个测电阻的电路能够除去电表的内阻带来的偏差,为何?如何丈量?
0
0
图7
图8
A
·
:如图9的电路称为桥式电路,一般状况下,
电流计中有电流经过,但知足必定的条件时,电流计中
·
B
会没有电流经过,此时,称为电桥均衡。
处于电桥均衡时,图中
A、B两点电势相等,所以电路
图9
;.
.
构造能够当作:R1R2和R3R4分别串连,而后并联;
或R1R3和R2R4分别并联,而后再串连。
:R1×R4=R2×R3(自己推导)
.丈量方法
如图10,连结电路,取R1、R2为定值电阻,
R3为可变电阻箱(能够直接读出数值),
Rx为待测电阻。调理
R3,使电流计中的
读数为零,应用均衡条件,求出
Rx。
图10
(1)丈量方法:电流表半偏法测电阻的电路图如图
11,
R为滑动变阻器,R0为电阻箱,G为待测电流表内阻。
G
实验时,先合上
S1,断开S2,调理R使电流计的指针
。
满偏;再合上
2
0
S2
R0
S,调理R使电流计的读数为满刻度的
R
。
一半,这时,电阻箱的数值即为电流计的内阻。
S1
(注意:实验前,变阻器的阻值应放在最大地点;
图11
调理R0时,R不动)
(2)丈量原理:S2翻开时,设电流表满偏电流Ig=
E
,
r
RRg
2
0
和Rg并联,
因为R》Rg,R》r,所以Ig≈E/R,当S闭合时,
R
并联后总阻值
R并<Rg《R,故S2闭合后,电路中总电流几乎不变,即Ig≈
E/R,调理R使电流表半偏为Ig/2
,所以流过R的电流也为Ig/2
,所以R=Rg
0
0
0
(3)器械选择:从上述原理可知,S2翻开与闭合,近似以为干路中电流不
变,前提是R》Rg。故实验器械选择应知足①电源电动势尽可能大,②R尽
可能大。
(4)偏差剖析(略)
;.
.
电路如图
12:实验时,将R1的滑动片P放在左侧,
。。
S
2
合上S和S
调理R,使电压表的读数满偏;保持
V
R0
12,
1
R1不变,断开S2,调理R0,使电压表的读数为满刻
P
S1
度的一半。则RV=R0。请同学们自己剖析其实验原
R
1
Er
。。
理、器械选择与偏差剖析。
图12
,让经过待测电阻的电流(或电压)
和经过电阻箱的电流(或电压)相等。电路如图13,将单刀双掷开关调到a,闭合S1调理R,使安培表读数为I0,保持R不动,将单刀双掷开关打到b,调理R0使安培表读数仍为I0,则电阻箱的读数就是待测电阻的数值。
:图14是用伏特表达成的实验,同学们自己剖析丈量原理。
:主要元件为电阻箱和单刀双掷开关。虚线框内可用分压控制电
路。
S2
S1
图13图14图15
公式计算法主假如应用串并联电路的特色和全电路的知识进行剖析,并
求出待测电阻的数值。图15是丈量电阻Rx的电路,Rx为待测电阻,R为
保护电阻,其阻值未知,R1为已知的定值电阻,电源电动势为E未知,S1、
S2均为单刀双掷开关,A为电流表,其内阻不计。(1)丈量Rx的步骤为:
S2向d闭合,S1向a闭合,记下电流表的读数I1,再将S2向c闭合,S1
向b闭合,记下电流表读数I2。(2)计算Rx的公式为Rx=I2R1
I1
;.
.
剖析解答:当S接d,S
接a时,Rx的电压Ux=IRx
2
1
1
当S2
接c,S1
接b时,R1上的电压U1=I2R2
在不改变电阻R的状况下,Ux=U
1
所以I1Rx=I2R1,RX
I2R1
I1
以上电阻丈量的六种方法,同学们在平常解题时可视详细状况灵巧采纳。
;.