两种半偏法测电阻原理
半偏法测电表内阻及电阻的测量方法总结
半偏法测电表内阻一、半偏法测量电流表的内阻方法步骤:1、按图接线,图中R 1 、R 2 为电阻箱2、先只合下S 1 ,调节R 1使电流表指针满偏.3、再合下S 2,保持电阻R 1不变,调节R 2使电流表指针半偏,记下R 2的值.4、若R 1>> R 2,有Rg= R 2 误差分析:定性分析:电表满偏时,电表与1R 串联入电路,电路总电流为g I 电表半偏时,电表与2R 并联后再与1R 串入电路,近似认为干路电流未变化,而流过电表电流为2g I 则)2(2g g g g I I R I R -⋅=⋅得R R g =。
但是由于2R 的并入,电路总电阻R 总减小,干路电流增大,即22g g I I I >-,故g R R <,所测值偏小练习1、半偏法测电流表内阻实物连接:练习2、有一电流表○A ,量程为1mA ,内阻R g 约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:A 、电阻箱R 0,最大阻值为99999.9Ω;B 、滑动变阻器甲,最大阻值为10k Ω;C 、滑动变阻器乙,最大阻值为2k Ω;D 、电源E 1,电压约为2V ,内阻不计; E 、电源E 2,电压约为6V ,内阻不计;F 、开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下: a 、断开S 1和S 2,将R 调到最大; b 、合上S 1,调节R 使A 满偏;c 、合上S 2,调节R 1使A 半偏,此时可认为的A 的内阻R g =R 1。
试问(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R 1应该选 ;为了使测量尽量精确,可变电阻R 应该选择 ;电源E 应该选择 。
(ⅱ)认为内阻R g =R 1,此结果与R g 的真实值相比 。
(填“偏大”、“偏小”、“相等”)二、半偏法测量电压表电阻 方法步骤:1、按图接线,图中R 0 为电阻箱.2、把R 先滑到a 点,先合下S ,调节R 0=0,再调R 使电压表指针满偏;3、保持变阻器电阻R 不变,调节R 0使电压表指针半偏,记下R 0的值.4、若R 0>> R ,有R V = R 0误差分析:定性分析:电表满偏时,表两端电压为g U ,电流为g I 。
(精选)半偏法测电表内阻
(精选)半偏法测电表内阻
半偏法测电表内阻,是一种测量电表内阻值的方法,适用于直流电桥或者交流电桥测量电表内阻值的情况。
具体操作步骤如下:
1. 连接电路。
将电源正极、电表、待测电器三个元件依次相连,电源负极与待测电器负极连接。
2. 调整电桥平衡。
用电阻调整电桥平衡,使得电桥两端电压差为零。
3. 测量电流和电压。
在电表上插入感性负载,测量电表两端的电压和电流,记录数据。
4. 计算内阻。
根据公式 R=(V1-V2)/I 计算电表的内阻 R。
需要注意的是,测量时应保证电源电压稳定,电表内部无故障,并尽量减少电路内的干扰。
另外,在测量交流电桥时,应注意电桥两个端口的相位,以保证测量结果的准确性。
高中物理半偏法详解
半偏法是一种用于测量电表内阻的方法,常见的有“电流半偏法”和“电压半偏法”,下面对这两种方法分别进行研究。
1.电流半偏法及其误差分析1.1实验目的;电流半偏法用于测量电阻较小的电表的内阻。
1.1测量方法;如图所示,电流计G其内阻Rg待测,所用仪器有电源E。
滑动变阻器R 采用限流式。
电阻箱R` 与电流计并联。
两个开关 S1串联在干路。
S2与电阻箱串联。
具体的实验过程;首先断开开关S1和S2,把滑动变阻器的滑片滑到R得最右端,然后闭合开关S1,向右移动滑片,使电流计G的指针刚好达到满偏,再闭合开关S2,接着缓慢调节电阻箱的阻值,使电流计的指针恰好指到一半刻度处,即半偏位置,这时“读出”电阻箱的阻值就是待测电流计内阻的测量值。
1.3器材选取;① R~必须用电阻箱,电阻箱的选择,只要它能调出与电流表内阻相当的电阻即可;②R可以用滑动变阻器,也可以用大阻值的电阻箱。
当电阻箱接入时,维持总电流几乎不变是至关重要的,因为这时才可以说两条支路上各有一半电流。
为此:R的实际阻值应远大于电流表的内阻 R>100Rg ,才能做到总电流几乎不变。
即R>>Rg③因: ,在实验中,Ig、Rg都是一定的,为保证R>100 Rg,因此电源电动势应越大越好。
1.4误差分析;要求电阻箱的并入,使干路电流变化不大,这种电路只适合于测量小内阻的电流表,同时电阻箱的电阻也较小。
事实上,无论怎样,电阻箱的并入,使得干路电路略微变大,不再是原来的干路电流,而电流表半偏的时候流过的电流是原来干路电流的一半,这样流过电阻箱的电流就要比半偏值稍大一点,根据并联分流原理,电阻箱的阻值要比电流表的内阻稍小一点,因此测量值小于真实值。
例题 2007年全国卷Ⅱ22。
2 有一电流表A,量程为1mA,内阻rg约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999。
9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。
半偏法测电表电阻
半偏法 测电阻
1、半偏法测电阻的原理:(分流半偏法)
测量原理
I= Ig
I
I
调节R1
I
调节R2
当I1=I2=I/2时, Rg=R2
保持R1不变
I1
I2
I
I
实验操作
可供选择的器材有:
一个内阻约500Ω,满偏电流为 200μA的待测电流表;
(1)按图连接实物电路; (2)变阻器R1置最大,
误差分析
小电阻 阻值>>待测电阻
R测<R真
小结
分压法
R3 G
S3
R4 S4
大电阻
阻值<<待测电阻 R测>R真
I I
误差分析
I1为原来电流 的一半(半偏)
I2大于原来电 流的一半
并联R2后,
总电阻减小
I1
I2
I
I
总电流 增大
I
结论:R测<R真
设法减小误差 干路中的电流变化越小越好
R1接入电路中的有效阻值越大越好
ห้องสมุดไป่ตู้
选 大阻值 滑动变阻器
选 大电动势
电源
2、分压半偏法
U
U/2
U/2
保持R4不变
测量原理 U=Ug
调节R4
调节R3
结论: RV=R3
U1=Ug/2
U>Ug U1
U U2
结论: R测>R真
误差分析 U2>Ug/2
串联R3后,总 电阻增大
设法减小误差 分压部分电压变化越小越好
R4分压部分电阻阻值越小越好
选 小阻值 滑动变阻器
选 大电动势
半偏法测电阻
半偏法测电阻
半偏法
1.按图接线。图中R为滑动变阻器,R’为电阻箱
2.闭合开关前,滑动变阻器滑片置于阻值最大端 先闭合S1 (S2处于断开状态),调节滑动变阻器R 的滑片,使电流计指针满偏(电路总电流为Ig)。
半偏法测量电流表的内阻
3.保持滑动变阻器R的阻值不变,再闭合S2(相当 于并联了一个分流电阻)。只调节电阻箱阻值, 使电流计指针半偏(电流为Ig/2),记下此时电阻 箱的读数(阻值R′)
4.可以理解为电阻箱此时也分得了原来电流Ig的一 半(电流也为Ig/2),因为电阻箱和电流计并联, 则可得R′=Rg
半偏法
5.考虑实际情况,闭合S2后,电路中总阻值减小, 总电流增大(大于Ig),电流计中电流确实为Ig/2, 则电阻箱中分得的电流大于Ig/2。
6.两者属于并联,则有R′<Rg, 即R测量<R真实
7.若滑动变阻器R(使用)的阻值远大于电阻箱(使 用)的阻值R′,闭合S2后,电路中总阻值减小得不 明显,总电流增大得不多,电阻箱中分得的电流 几乎还是Ig/2,此时误差较小。
半偏法
1.按图接线,图中R0为电阻箱, R为滑动变阻器。
V
R0
R
S
2.闭合开关前,滑动变阻器滑片置于最左端 闭合S,先让电阻箱阻值R0=0,调节滑动变阻器R使 电压表指针满偏(满偏电压为UV)。
电阻箱中分得的电压几乎还是UV/2,此时误差较小
等效法测电阻
惠斯通电桥法
R1
R0
R2
Rx
U
单电流表1
单电压表1
比较法测电压表电阻
v
v
RX
甲
乙
甲图中的电压表的电压U1 乙图中的电压表的电压U2
半偏法测电表的内阻
G
(1)实验室配有的可变电阻为 A、电阻箱,阻值范围0 ~ 10Ω
S2 R′ S1
R
B、电阻箱,阻值范围0 ~ 9999Ω
C、电位器,阻值范围0~200Ω D、电位器,阻值范围0~20kΩ R应选用 R′应选用
D B
(2)如果按正确的步骤测得的R′ 为100Ω ,要把这个电流表改装成量 程为0.6A的电流表,则应并联的分 流电阻是 Ω
半偏法测电表的内阻
1、测电流表内阻 电路:
原理:
开关S2先断开,调节滑动变 阻器R0使电流表满偏 保持R0不变,闭合开关S2, 调节电阻箱R′,使电流表 半偏 根据串联分流的规律可知此 时电阻箱的阻值等于电流表 的内阻
由于S2闭合时,回路总电阻有所减小,实际上回路的总 电流会有微小的增大,所以流过的电流比电流表的电流 略大,由并联的分流原理得R′<Rg,即测量值偏小。
G
S2
R′ S1
R
(3)任何测量都会有误差。试分析:用上述方法测电流 表内阻的测量值比真实值偏大还是偏小?根据电流表的测 量值数据改装成的电流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ测量时,其读数比实际电流偏大 还是偏小? (4)在测定电流表内阻的实验中认为“流过R′的电流也等于
Ig/2”的条件是
(5)为了减小测定电流表内阻的实验误差,下列做法 可行的是( )
半偏法测电表的内阻
2、测电压表的内阻 电路: 2、原理:
先使电阻箱R′为零,调节滑 动变阻器R0使电压表满偏; 然后保持R0不变调节R ′使电 压表半偏;
根据串联分压的规律可知此 是R ′的阻值和电压表的内 阻是相等的 调节与RV串联,支路总电阻增大,其分压也有所增大(比 原来电压表的满偏电压),所以变阻箱的分压比电压表的 分压(现在的半偏电压)大,则R ′ >RV,即测量值偏 大。
半偏法测电阻
昨天有同学QQ询问,半偏法需要掌握吗,理由是在2016年全国卷Ⅱ卷中考查了测电压表内阻的半偏法。
根据我自己的实际教学,我在北大清华班半偏法是必讲,以此是拓宽学生的知识面和物理思维,但是在普通班(当然普通班一个班考一本的人数在30左右,相对于北大清华班差一些,不是那种很渣的班级)不一定讲,在2009届的时候我没有讲,这一届我给学生讲了,其理由也是因为2016年高考出现过。
所以尽管考纲没有明确把半偏法列入考察范围,我推荐大家必需掌握,因为考纲并没有明确说半偏法不考,所以即使考到了也不超纲。
一、半偏法的前世今生新课改之前,课本有一个电学实验是《电表的改装》,也就是把表头改为电压表或者大量程的电流表。
在改装之前,需要测量表头的内阻。
由于表头的内阻小,满偏电流也很小,通常是微安级,其两端电压也特别小,实验室中没有测量如此小电压的电压表,所以常规测电阻的方法——伏安法无法满足测量要求,因此必须另辟蹊径,于是半偏法应用而生。
大家可以翻阅新课标改革之前各地的高考题目,见到很多半偏法的题目,但是实行新课标之后,考纲只要求掌握电表改装的原理与方法,而删掉了电表改装的实验,所以自那以后,这个实验在高考试卷中销声匿迹。
直到2016年才重现江湖。
老李的观点是,考纲说不考的一定不学,考纲没说考查的,根据实际情况去学。
下面给大家详细分析两种半偏法,包括误差分析。
二、恒流半偏法测表头电阻(此方法适合测量小电阻)1.测量原理分析电路图如图所示,具体操作步骤是,第一步:合上S1,断开S2,调整滑动变阻器R,使表头G恰好满偏;第二步:闭合S2,保持R的阻值不变,调整电阻箱R1,使电流表半偏。
此时认为表头内阻Rg=R1。
注意,在开关S1闭合之前,滑动变阻器R应调到最大值;在开关S2闭合之前,变阻箱,应调到最大。
2.测量误差分析(1)定量分析由此可见,此方法测量的是Rg与(r+R)并联的阻值。
根据表达式可知,为了减小误差,需要满足(r+R)>>Rg,由于干电池的内阻很小,只需要满足R>>Rg即可,也就是实验要求滑动变阻器的接入电路阻值尽可能的大。
两种半偏法测电阻
两种半偏法测电阻1电流半偏法(1) 实验原理如图1所示,其中R 为电位器(或滑动变阻器),R 为电阻箱,G 为待 测电表。
(2) 实验操作顺序本实验是在 R<<R 的情况下,串入 R'后,对回路总电阻影响很小,可以忽略不 计,即分压部分的电压保持不变, 所以当电表半偏时,认为:R=R'。
实际上串入了 R 之后,并联部分的电阻增大,分得的电压增加了, R'两端的电压U R >U g /2,因此,R' >R o 所以测量值大于真实值,而且 R 越大,测量误差越小。
综上所述,用半偏法测电表内阻时,一般需要一个滑动变阻器和电阻箱,而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。
当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时,用电压半偏法,测量值偏大;当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时,用电流半偏S 、S,将R 阻值调到最大; S,调节R,使电表G 达到满偏; R 阻值不变,再合上 S ,S,记下R 的阻值; 时,R g =Ro ① 按原理图连结好电路,断开 ② 合上 ③ 保持 ④ 断开⑤在R>>R 调节R',使G 达到半偏; -----------E Si 图1 (3 )误差分析 本实验是在R>>R 的情况下, 并入R 后,对总电阻影响很小,即 认为干路电流仍等于 I g 时,近似认 为R g =R o 但实际上并入R 后,总 电阻减小,干路电流1>1 g ,通过R 的电流I R'>l g /2,因此,F g >R' o 所 以测量值比真实值偏小,而且 R g 越小,测量误差越小。
2电压半偏法(1) 实验原理如图2所示,其 中R 为滑动变阻器,R'为电阻箱,V 为待测电表。
(2) 实验操作顺序① 连结电路,断开 S,并将滑片置于最右端,调节 R ' =0; ② 合上S,调节滑动变阻器 R,使电表达到满偏;③ 保持滑片位置不动,调节电阻箱R'的阻值,使电表半偏; ④ 断开S ,记下R 的读数;⑤ 在R R'时,R/=R o (3 )误差分析 S.E 甲 R法,测量值偏小。
半偏法测电表内阻的误差分析
半偏法测A 、V 的内阻及误差分析在中学电流表、电压表是测量电流和电压的常用仪表,对其内阻的测量可采用一种较简便的方法——半偏法,特别是电流表。
一、偏法的设计原理1.电流表半偏法如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.实验时,先断开开关2S ,闭合开关1S ,调节0R 使电流表指针满偏.然后保持0R 的滑片不动(即1R 不变),闭合开关2S ,调节R,使电流表的指针处于半满偏状态,则电流表的内阻A R =R.2.电压表半偏法如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路.实验时,先闭合开关2S 和开关1S ,调节0R 使电压表指针满偏.然后保持0R 的滑片不动(即1R 、2R 不变),断开开关2S ,调节R,使电压表的指针半满偏,则电压表的内阻V R =R.二、半偏法的系统误差分析1.电流表半偏法测内阻的误差分析用如图1所示的电路测电流表的内阻时,设电流表的满偏电流为Ig,则开关2S 断开时1R R I A g +=ε①开关2S 闭合时,有A A R g R R RR R I I ++=+121ε②RI R I R A g =21③由①、②、③式,得 11R R R R R A A+=显然,A R R <,即A R 的测量值小于真实值.相对误差为%100%1001⨯+=⨯-=R R R R R R A A A A δ2.电压表半偏法测内阻的误差分析精品文档交流 2 用如图所示的电路测电压表的内阻时,设电压表的满偏电压为g U ,则开关2S 闭合时 21)(R R U R U U g V gg ++=ε ④开关2S 断开时,有21)(R R U R R U U AB V AB AB +++=ε ⑤)(2R R R U U V V gAB += ⑥ 由④、⑤、⑥式,得021R R R R R V += 显然,V R R >,即VR 的测量值大于真实值.相对误差%100%100021⨯=⨯-=V V V R R R R R R R δ 因210R R R +=,故对于给定的0R ,当21R R =,即滑片处于正中位置时相对误差最大.则%10040⨯≤V R R δ三、半偏法的实验条件1.电流表半偏法测电阻的实验条件用如图1所示的电路测电流表内阻时,为使实验误差较小,必须使A R R >>1,实验上通常取A R R 1001>,这时相对误差小于1%.为使电流表指针能达到满偏,必须1R I g ε≈.因0R R g <,所以本实验应满足的条件是A R R 1000≥ g I R ε>02.电压表半偏法测内阻的实验条件 用如图所示的电路测电压表的内阻时,为使实验误差较小,必须V R R <<0.实验上通常取200V R R <,这时相对误差约1%.为使电压表指针能达到满偏,必须满足g U >ε.所以本实验应满足的条件是 200VR R < g U >ε。
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理是进行电阻测量时常用的测量原理,它利用一个有限的电流,不同的电压来实现高精度的电阻测量。
原理:半偏法测电阻的基本原理是利用有限的电流,两个不同的电压来实现高精度的电阻测量。
使用半偏法测量电阻时,基本步骤如下:首先,用一个稳定的电流源(比如用一个可调的阻值电阻确定)通过一个被测电阻,测量其电压。
然后,将电流源更改为另一个有限电流,得到一个新的电压值。
最后,通过比较两个电压值及对应的电流来推导出被测电阻的实际值。
(1)它提供更高的精度,测量范围比其他测量方法更广。
(2)被测电阻不需要过大的电流,从而能够减少电阻的热失灵。
(3)由于只需要确定两个点的测量值,校准所需的时间也更短。
(4)由于只需要确定两个参数,计算电阻的过程也较为简单。
缺点:缺点主要有以下几点:
(1)由于要测量两个电压值,不能用单个计量仪器完成,需要两个计量仪器完成测量,相当复杂。
(2)非线性的电阻难以测量,因为在非线性的电阻的情况下,改变电流的大小并不会改变被测电阻的电压。
(3)测量范围有限,半偏法测量只能测量低阻值的电阻。
应用:半偏法测量的主要应用是在电子产品的测试过程中,它可以高精度地测量电子元件的电阻值,以便更准确地检测电子元件的质量。
同时,它还可以用于检测电子线路板上导通、短路和热失灵的情况。
减小半偏法测电阻误差的方法
减小半偏法测电阻误差的方法一、半偏法测电阻的原理。
1.1 首先得知道半偏法是个啥玩意儿。
半偏法呢,就是一种测量电阻的巧妙方法。
它的基本原理是通过调整电路中的某些参数,让电表达到半偏状态,然后根据电路的一些关系来计算出我们要测的电阻值。
就像走迷宫一样,得找到那个关键的点,半偏状态就是这个关键的点。
1.2 但是呢,这里面存在误差。
为啥会有误差呢?这就好比是做蛋糕,原料的一点点偏差就可能让蛋糕的味道不太对。
在半偏法测电阻中,电路的一些理想化假设和实际情况的差异就导致了误差的产生。
二、误差产生的原因。
2.1 电表内阻的影响。
电表可不是完美的,它自身有内阻。
这就像一个人身上背着个小包袱,这个包袱会影响他的行动。
在半偏法测量中,电表的内阻会让我们计算出来的电阻值和真实值有偏差。
比如说,我们以为是一条畅通无阻的路,实际上因为这个内阻的存在,就像路上有了小石头,阻碍了我们准确测量。
2.2 电源电压的波动。
电源就像人的心脏,给整个电路提供动力。
但是电源电压可不是纹丝不动的,它可能会波动。
这一波动可不得了,就像海上的风浪,让船偏离航线一样。
电源电压波动会使我们在进行半偏操作时,电路中的电流和电压情况发生变化,从而导致测量误差。
2.3 电路元件的精度。
电路里的元件,像电阻啊什么的,它们的精度也是有限的。
这就好比是用一把不是特别精确的尺子去量东西,量出来的结果肯定是有误差的。
元件精度不够高,就会在半偏法测量电阻的过程中引入误差。
三、减小误差的方法。
3.1 校准电表。
这就好比给运动员进行赛前训练,让他们发挥出最佳水平。
校准电表可以减小电表内阻带来的误差。
我们可以用更精确的仪器去测量电表的内阻,然后在计算的时候把这个内阻的影响考虑进去。
就像给有包袱的人减轻包袱一样,让他能更轻松准确地往前走。
3.2 稳定电源电压。
我们要想办法让电源电压像定海神针一样稳定。
可以使用稳压电源,这样就能避免因为电源电压波动带来的误差。
这就像是给在海上航行的船提供一个平静的港湾,让它不会因为风浪而偏离方向。
半偏法测电压表内阻误差减小方法
半偏法测电压表内阻误差减小方法宝子们,今天咱们来唠唠半偏法测电压表内阻这个事儿,还有咋减小误差呢。
咱先说说半偏法测电压表内阻的原理哈。
简单来讲呢,就是通过一些电路的调整,让电压表达到半偏的状态,然后根据电路里的其他已知量来算出电压表的内阻。
但是这里面误差可不小呢。
那怎么减小误差呢?有个很关键的点就是电源的选择。
你想啊,如果电源的电动势不稳定,那测量的时候就像在晃悠悠的船上测东西,肯定不准。
所以呢,咱得挑个电动势稳定的电源。
就像找对象,得找个靠谱稳定的,这样才能让测量稳稳当当的。
还有啊,电路里的电阻也很重要。
那些电阻的精度得高一些。
要是电阻自己都不准,就像你拿个不准的秤去称东西,那算出来的电压表内阻肯定也不对。
所以在实验前,要好好检查电阻的精度,就像检查士兵的装备一样,不能有马虎。
另外,读数的时候可不能粗心大意哦。
电压表的读数要读准了,眼睛得和刻度线平视,就像你看喜欢的人,得真诚地直视,不能歪着脑袋看。
稍微读错一点,那算出来的结果可能就差很多啦。
在做实验的时候呢,周围的环境也有影响。
要是周围有磁场干扰,就像有个调皮的小恶魔在捣乱,那测量就会出问题。
所以要尽量找个没有磁场干扰的地方做实验。
而且啊,电路的连接也要尽可能的完美。
线路不能有松动或者接触不良的情况。
要是线路接触不良,就像两个人牵着手但是老是松开,那电流就不能好好地走,测量也就不准啦。
总之呢,半偏法测电压表内阻想要减小误差,就得从各个小细节入手。
电源要稳,电阻要准,读数要对,环境要好,线路要佳。
每个小环节都像小拼图一样,只有都做好了,才能拼出准确的电压表内阻这个大拼图。
宝子们,做实验的时候可一定要细心呀,这样才能得到准确的结果呢。
半偏法测电表的内阻
半偏法测电压表和电流表的内阻原理分析一、电流表的半偏法首先闭合S1,调节滑动变阻器R使得G带测灵敏电流表示数最大(满偏).?然后保持S1闭合,滑动变阻器不动,闭合S2,并调节变阻器R',使得G带测灵敏电流表示数为最大示数的一半,即电流为之前的一半(半偏).?记下此时变阻器R'的电阻大小(可以直接读出),该电阻即为G带测灵敏电流表的电阻大小.?误差分析:由于该过程中,R的电阻较大,我们近似的把整个过程中的干路电流当作不变的. 但是实际情况中,随着S2的闭合,整个电路中的电流将会变大,但实际上我们仍然按照电流不变时的电流来计算的,所以将导致通过G带测灵敏电流表的电流为原来一半时(半偏),通过变阻器R'的电流将比通过G 带测灵敏电流表的电流要大,又因为R'与G 并联,电压一样,所以实际的变阻器读数R'将小于G带测灵敏电流表的电阻(内阻).?所以,半偏法测电阻测出的电阻要小于实际电阻,原因是电流将要改变.电压表的半偏法原理相似。
二、电压表的半偏法如图所示为半偏法测电压表内阻R的电路图.2应调到____.(1)闭合S前,变阻器滑片P应置于____,R2(2)试从下述器材中选出必要且适当的器材,用于测定一只伏特表(R=5 kW ,V=10 V)的精确内阻值:VmA.电阻箱:0~20 W ;B.电阻箱:0~9999 W ;C.电位器:0~20 kW ;D.电阻器:0~750 W ;E.变阻器:0~20 W ;F.电源:E=6 V,I= A;N= A;G.电源:E=12 V;IN= A;H.电源:E=36 V,INⅠ.开关一只,导线若干.①电源应选择____;②R1应选择____;③R2应选择____.(3)测量值____RV的真实值(填“大于”“小于”或“等于”)答案:解析:设计意图:本题考查半偏法测电阻的基本实验技能.解析:(1)本实验测量电压表内阻采用了半偏法,其实验步骤是:将R2阻值调到“0”,调节R1,使伏特表示数满偏;调节R2,使伏特表示数达半偏,读出R2的阻值,认为它就是伏特表的内阻.(2)在该实验中,在调节R2的过程中干路电流不发生变化,理由是伏特表电阻较大和选用较小的变阻器R1,尽量减小伏特表支路对整个电路的电流影响,因此R1应选择E.伏特表内阻较大,R2还要求是一个电阻箱,因此应选B.因为调节R1的滑片P使伏特表示数达满偏,最基本的要求是电源电动势大于伏特表量程,即10 V,自然排除F,若选用H,则在实验开始时,电路中电流为:I=A= A>IN.因此电源将被烧坏,所以电源选G.(3)在实验完毕后的误差分析上,由于调节电阻后,电路总电阻增大,则干路电流减小,伏特表所在支路两端电压增大,而伏特表两端电压为原来的一半,现在电阻箱R2两端电压大于伏特表满偏电压的一半,因此R2>RV才能保证此支路电流相等.易错点:很多学生在该实验选择仪器上出现较多错误,其原因是对半偏法测电阻的本质内容掌握不够深刻.答案:(1)A端;0(2)①G②E③B(3)大于解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.。
半偏法测电阻
.
R' S1
G
.
R S2 E
. .
G Ra
G
.
10mA
Rb S3
.
1mA
10mA
Rc Rd
.
S3 1mA
. .
图1
图2
图3
(1)用此电路测量表头内阻的方法是半偏法 ,滑动变阻器 应选 R2,电池应选用 E3
(2)图(乙)所示的电路较合理,因为图(丙)电路在通 电状态下,更换量程时会造成两个分流电阻都未并联在 表头两端,以致通过表头的电流超过其满偏电流而损坏
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R' S1
G
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R S2 E
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G Ra
G
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10mA
Rb S3
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1mA
10mA
Rc Rd
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S3 1mA
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图1
ห้องสมุดไป่ตู้
图2
图3
(3)核对电路如图所示.为使改装后的电流表与标准
表在0~1mA之间逐格核对,应选用分压电路.由于 A和满偏电流和满偏电压都很小,为使滑动变阻器便 于调节,即有较大的调节范围,滑动变阻器应选用R1, 电池应选用E1,且在电流表所在的支路上串联定值电 阻R0,起保护作用.
+ +
V Rx A
P
E
图7
S + +
天津卷实验题:
22.(15分)现有一块59C2型的小量程电流表G(表头), 满偏电流为,内阻约为800Ω~850 Ω ,把它改装成、 的两量程电流表。 可供选择的器材有: 滑动变阻器R1,最大阻值20Ω ; 滑动变阻器R2,最大阻值100k Ω 电阻箱R’,最大阻值9999 Ω ; 定值电阻R0,阻值1k Ω ; 电池E1,电动势1.5V;电池E2,电动势3.0V;电池E3,电 动势4.5V;(所有电池内阻均不计) 标准电流表A,满偏电流1.5mA; 单刀单掷开关S1和S2,单刀双掷开关S3,电阻丝及导线若 干。
半偏法测电阻
精选ppt
4
误差分析:
I I
I1为原来电流 的一半(半偏)
I2大于原来电
流的一半
I1
I2 I
I
并联R2后, 总电阻减小
I
结论:R测<R真
精选ppt
总电流 增大
5
探究:
由于存在这样的误差,所以在实验过程中R1和Rg有什么关系?
结论:
要尽量保持干路中的电流不变,所以:
R1 Rg
实验注意事项:
(1)保证
G
R1
R2
S2
S1
待测电阻
滑动变阻器 (实验条件)
误差分析
小电阻 阻值>>待测电阻
R测<R真
精选ppt
分压法
R3 G
S3
R4 S4
大电阻
阻值<<待测电阻
R测>R真
9
精选ppt
10
专题解说 二、两个“基本点”
1.测量电路的选择
测量电路的选择 控制电路的选择
连接
连接
小结:内接和外接的确定-----给阻值,看比值,与比值大表连接;无阻值,看变化,
使用限流电路时,一般选用滑动
变差阻不如器多何的 或全 大选电 几用阻 倍滑和,在动用2变—电阻5器倍器的为电?好阻,这相
样既便于调节,用电器两端电压变
化范围又比较大.若过小,则不能有
效地控制电流,过大则控制电流不
平稳,会造成电流值跳跃太精大选pp.t
13
测量电路的选择
专题解说 二、两个“基本点” 控制电路的选择
2.控制电路的选择
② 分压接法:(三种特殊条件)
a 、要求某部分电路的电压或电流从零开始连续可调。
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻原理
半偏法测电阻是一种用于测量电阻值的方法。
它基于电流与电压之间的线性关系,并利用欧姆定律来计算电阻的值。
在半偏法测电阻的实验中,首先需要连接一个电源、一个测量电阻的电阻器和一个测量电流的电流表。
将电源的负极与电阻器的一端相连,再将另一端与电流表相连。
然后,将电源的正极与电阻器的另一端相连,形成一个闭合回路。
接下来,需要调节电源的电压,并通过电流表来测量通过电阻器的电流。
可以根据欧姆定律的公式电流(I)等于电压(V)除以电阻(R)来计算电阻器的电阻值。
半偏法测电阻的原理是利用了电流与电阻之间的线性关系。
当电流通过一个固定电阻时,其大小与通过它的电压成正比。
也就是说,如果电流增加,那么通过电阻器的电压也会增加。
因此,测量电流和电压的值,我们就可以计算出电阻的值。
需要注意的是,在进行半偏法测电阻时,要确保电源的电压是稳定的,并且在一个合适的范围内。
此外,测量时要注意保持电路的稳定,避免其他因素对测量结果的影响。
总之,半偏法测电阻是一种简单而常用的方法,可以用来测量电阻值。
通过电流与电压之间的线性关系和欧姆定律,我们可以计算出电阻的数值。
微专题 半偏法测量电表内阻实验原理及误差分析
微专题 半偏法测量电表内阻实验原理及误差分析一、半偏法测电流表内阻1.实验原理:半偏法测电流表内阻实验电路原理如图所示。
实验操作步骤如下:(1)开关S 1、S 2闭合前,将滑动变阻器R 1的阻值调到最大。
(2)闭合开关S 1,调节滑动变阻器R 1,使电流表满偏。
(3)保持开关S 1闭合,滑动变阻器不动,闭合开关S 2,调节电阻箱R 2的阻值,使电流表半偏。
(4)记下此时电阻箱R 2的阻值,则电流表的内阻R g =R 2。
2.实验条件:本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即R 1≫R g 。
3.误差分析:假定电源的电动势为E ,内阻为r ,电流表的满偏电流为I g 。
闭合开关S 1,调节滑动变阻器R 1,使电流表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得:E =I g R 1+r +R g①闭合开关S 2,调节电阻箱R 2的阻值,使电流表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得:12 I g =E R 1+r +R 2R g R 2+R g∙R 2R 2+R g ②联立①和②,消除E 和I g 得R 2=R 1+r R 1+r +R g R g③由①解得R 1+r =E I g -R g ,将其代入③得R 2=(1-I g R g E)R g ④由③可知R 2<R g ,且当R 1+r ≫R g ,即R 1≫R g 时,R g =R 2近似成立。
由④可知R g 与R 2的相对误差η=R g -R 2R g =I g R g E⑤由⑤可知,电源的电动势E 越大,相对误差越小。
结论:用半偏法测电流表内阻时,内阻测量值比真实值小,为减小实验误差,应使滑动变阻器阻值远大于电流表内阻,即R 1≫R g 。
而要做到这一点,必须使用电动势E 较大的电源,且为防止电流表过载,必须用大阻值滑动变阻器与之匹配,可见电源的电动势大小对误差起主导作用。
二、半偏法测电压表内阻1.实验原理:半偏法测电压表内阻实验电路原理图如图所示。
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两种半偏法测电阻
两种半偏法测电阻
1电流半偏法
(1) 实验原理如图1所示,其中R为电位器(或滑动变阻器),R'为电阻箱,G为待测电表。
(2) 实验操作顺序
①按原理图连结好电路,断开S1、S1,将R阻值调到最大;
②合上S1,调节R,使电表G达到满偏;
③保持R阻值不变,再合上S2,调节R',使G达到半偏;
④断开S1,记下R'的阻值;
⑤在R>>R 时,Rg=R。
(3) 误差分析
本实验是在R>>R的情况下,
并入R'后,对总电阻影响很小,即
认为干路电流仍等于Ig时,近似认
为Rg=R。
但实际上并入R'后,总
电阻减小,干路电流I>Ig,通过R'
的电流IR'>Ig/2 ,因此,Rg>R。
所
以测景值比真实值偏小,而且Rg越
小,测景误差越小。
2电压半偏法
(1) 实验原理如图2所示,其
中R为滑动变阻器,R'为电阻箱,V为待测电表。
(2) 实验操作顺序
①连结电路,断开S,并将滑片置于最右端,调节R' =0;
②合上S,调节滑动变阻器R,使电表达到满偏;
③保持滑片位置不动,调节电阻箱R'的阻值,使电表半偏;
④断开S键,记下R'的读数;
⑤在R<<R 时,Rv=R。
(3) 误差分析
本实验是在R<<R的情况下,串入R'后,对回路总电阻影响很小,可
以忽略不计,即分压部分的电压保持不变,所以当电表半偏时,认为:
Rv=R。
实际上串入了R'之后,并联部分的电阻增大,分得的电压增加了,R'两端的电压UR >Ug/2,因此,R' >Rv。
所以测景值大于真实值,而且Rv越大,测景误差越小。
综上所述,用半偏法测电表内阻时,一般需要一个滑动变阻器和电阻箱,而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。
当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时,用电压半偏法,测景值偏大;当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时,用电流半偏法,测景值偏小。
简记为“大大小小”(即测大电阻,用分压半偏,测景值偏大:测小电阻,用限流半偏,测景值偏小)。