电路设计和电阻测量详解
高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理
高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理一、伏安法测电阻1、电路原理“伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。
电路图如图一所示。
如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。
但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢?若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。
2、误差分析(1)、电流表外接法由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值)可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)( 2)、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,故:R测 = U/I = RA+R > R此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即"大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。
3、电路的选择(一)比值比较法1、“大内”:当 R >> RA 时,,选择电流表内接法测量,误差更小。
测量电阻方法
测量电阻方法电阻是电学中的重要参数,它是导体材料对电流通过的阻碍作用。
在实际工程中,我们经常需要测量电阻的数值,以确保电路正常运行。
下面将介绍几种常用的测量电阻的方法。
1. 万用表测量法。
万用表是一种常用的电气测量仪器,它可以测量电压、电流和电阻。
在测量电阻时,将待测电阻与万用表的两个探针连接,万用表会显示电阻的数值。
这种方法简单方便,适用于一般的电阻测量。
2. 桥式测量法。
桥式测量法是一种精密测量电阻的方法,它通过比较待测电阻与已知电阻的比值来确定待测电阻的数值。
常见的有维也纳电桥、魏斯通电桥等。
这种方法精度高,适用于对电阻精度要求较高的场合。
3. 电流-电压法。
电流-电压法是一种通过测量电阻两端的电压和电流来计算电阻值的方法。
通过欧姆定律可以得到电阻的数值。
这种方法在实际工程中应用广泛,尤其适用于大电阻值的测量。
4. 数字式电阻测量仪。
数字式电阻测量仪是一种专门用于测量电阻的仪器,它具有测量精度高、操作简便、显示直观等特点。
在现代电子工程中,数字式电阻测量仪得到了广泛应用。
5. 温度补偿方法。
由于电阻值会受温度影响,因此在一些对温度要求较高的场合,需要对电阻进行温度补偿。
常见的方法有使用温度传感器进行实时温度补偿、采用温度补偿电路等。
综上所述,测量电阻的方法有多种多样,我们可以根据实际需求选择合适的方法进行测量。
在进行测量时,需要注意仪器的使用方法和测量环境的影响,以确保测量结果的准确性和可靠性。
希望本文介绍的内容能对大家有所帮助。
电阻的测量实验教案学习电阻的测量方法和技巧
电阻的测量实验教案学习电阻的测量方法和技巧电阻的测量实验教案引言:电阻是电学基础中的重要概念之一,它在电路分析和设计中起着至关重要的作用。
在实际操作中,测量电阻是我们必须掌握的基本技能之一。
本教案将介绍电阻的测量实验方法和技巧,以帮助学生深入理解电阻测量的原理与实践。
一、实验目的通过本实验,学生将能够:1. 理解电阻的概念和基本原理;2. 掌握电阻的测量方法和技巧;3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验器材和材料1. 变阻器(调节电阻);2. 电流表;3. 电压表;4. 直流电源;5. 连接线。
三、实验原理1. 电阻的定义:电阻是指导体对电流流动的阻碍程度。
用字母R表示,单位为欧姆(Ω);2. 基尔霍夫定律:在电路中,电流沿着闭合电路的各个支路之和等于零;3. 电阻的串、并联关系:串联电阻的总阻值等于各个电阻的阻值之和,而并联电阻的总阻值等于各个电阻的倒数之和的倒数。
四、实验步骤1. 将实验器材依照电路图连接好,确保实验电路无误;2. 接通直流电源开关,调节电阻的阻值,使得电路中的电流和电压适中且易于读取;3. 分别测量电流表和电压表的读数,并记录下来;4. 根据测得的电流和电压值,利用欧姆定律计算电阻值;5. 反复进行实验,改变电路中的电阻和电压数值,以探索不同情况下的电阻测量方法和技巧。
五、实验注意事项1. 实验操作时,应先调节电阻的阻值再接通电源;2. 电流表和电压表的量程应适宜,以确保测量的准确性;3. 实验结束后,应将电阻的阻值调节到最小。
六、实验结果与分析实验数据可根据实验步骤中所记录的读数进行计算,并绘制成表格和图形。
通过对实验结果的分析,学生可以掌握电阻测量的方法和技巧,并进一步了解电阻的特性和变化规律。
七、实验拓展1. 探究不同材料和尺寸的导体对电阻的影响;2. 研究电阻与温度的关系;3. 利用实验结果,设计简单的电阻测量仪器。
结语:通过本实验教案,学生不仅可以深入了解电阻的测量方法和技巧,还能够掌握实验操作和数据处理的基本技能。
电路中的电阻的测量方法
电路中的电阻的测量方法电阻是电路中常见的元件之一,用于限制电流的流动。
在电路设计和维护中,准确测量电阻值对于确保电路正常运行至关重要。
本文将介绍电路中常用的电阻测量方法,帮助读者更好地理解和应用。
方式一:电压法电压法是最常用的电阻测量方法之一。
它利用欧姆定律,通过测量电阻两端电压和通过电阻的电流来计算电阻值。
实施步骤如下:1. 断开电路并确认被测电阻没有连接到任何电源或负载。
2. 将万用表或电压表调至适当的电压量程。
3. 将电阻两端连接到电压表的测试端子上。
4. 使电流在电阻上流通,记录电压表的读数。
5. 根据欧姆定律,计算电阻值。
(电阻 = 电压 / 电流)方式二:电流法电流法是另一种常见的电阻测量方法。
它通过测量经过电阻的电流和测量电压差来计算电阻值。
实施步骤如下:1. 确保电阻连接在一个独立的电路中,并确保没有其他电阻或负载与其并联。
2. 设置电流源并使电流通过电阻。
3. 使用电流表测量通过电阻的电流。
4. 使用电压表测量电阻两端的电压差。
5. 根据欧姆定律,计算电阻值。
(电阻 = 电压 / 电流)方式三:桥路法桥路法是一种精确测量电阻的方法,适用于测量高精度要求的场景。
常见的桥路法有维尔斯通桥、魏斯顿桥等。
以维尔斯通桥为例,实施步骤如下:1. 搭建维尔斯通桥电路,在桥臂中适当位置接入待测电阻。
2. 调节已知阻值和可变阻值,使桥路平衡。
3. 通过测量相应的电阻值和调节量,计算待测电阻的值。
桥路法的优点是可以消除电压源的不稳定因素和连接导线的电阻对测量结果的影响,提供更准确的测量。
方式四:伏安法伏安法是一种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的方法,适用于测量小阻值或非线性电阻。
实施步骤如下:1. 断开电路并确认被测电阻没有连接到任何电源或负载。
2. 将电流表调至适当的电流量程。
3. 将电阻两端连接到电流表的测试端子上。
4. 使电压在电阻上产生变化,记录电流表的读数。
5. 根据欧姆定律,计算电阻值。
ntc热敏电阻测温电路设计_概述说明以及解释
ntc热敏电阻测温电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文讨论的是NTC热敏电阻测温电路设计。
在现代科技发展中,温度测量是非常重要的一项技术。
NTC热敏电阻作为常见的温度传感器之一,具有精确、可靠、成本低廉等特点,广泛应用于各个领域。
1.2 文章结构本文主要分为五大部分。
第一部分是引言,对文章进行概述说明以及目的阐述。
第二部分详细介绍了NTC热敏电阻的基本知识和特性。
第三部分讨论了温度测量原理及方法,并与其他常见温度测量方法进行比较。
第四部分重点探讨了NTC 热敏电阻测温电路设计的要点,包括选择合适的NTC热敏电阻型号与参数设置、温度补偿与校准技巧以及信号处理与转换电路设计要点。
最后一部分是结论和展望,总结了文章的主要内容并对未来发展进行了展望。
1.3 目的本文的目的是提供关于NTC热敏电阻测温电路设计方面的详细说明和解释。
通过对NTC热敏电阻的介绍和温度测量原理的解析,帮助读者了解如何选择合适的NTC热敏电阻、进行温度补偿与校准,并设计出高效可靠的信号处理与转换电路。
同时,本文还展望了NTC热敏电阻测温技术在未来的发展方向。
2. NTC热敏电阻简介2.1 什么是NTC热敏电阻NTC热敏电阻全称为负温度系数热敏电阻( Negative Temperature Coefficient Thermistor),是一种根据温度变化而改变阻值的传感器。
它由金属氧化物制成,具有负温度系数特性,即当温度上升时,其电阻值会下降;反之,当温度下降时,电阻值会增加。
2.2 NTC热敏电阻的特性NTC热敏电阻具有许多独特的特性。
首先,它们响应速度快,能够实时测量环境温度。
其次,NTC热敏电阻的响应范围广泛,可覆盖从低至几摄氏度到高达几百摄氏度的整个温度范围。
此外,NTC热敏电阻精确可靠,在稳态和非稳态情况下都能提供准确的温度测量结果。
2.3 应用领域NTC热敏电阻广泛应用于各个领域中的温度测量与控制。
它们被广泛用于家电、汽车、电子设备等领域,在温度测量、过热保护、温度补偿等方面发挥着重要作用。
电阻的计算和测量
电阻的计算和测量电阻是电学中的基本元件,用于限制电流的流动。
对于电子工程师和电路设计者来说,准确计算和测量电阻是非常重要的。
本文将介绍电阻的计算和测量方法。
一、电阻的计算电阻的计算可以通过熟知的公式来进行。
在直流电路中,电阻的计算公式为:R = V/I其中,R代表电阻,V代表电压,I代表电流。
根据这个公式,我们可以通过已知的电压和电流来计算电阻的数值。
例如,如果我们知道电压为10伏特,电流为2安培,则计算得到电阻为5欧姆。
在交流电路中,电阻的计算略为复杂,需要考虑电阻的阻抗、电流的相位等因素。
根据欧姆定律,电阻的阻抗公式为:Z = R其中,Z代表电阻的阻抗,R代表电阻的阻值。
当电路中只有电阻时,阻抗与阻值相等。
通过测量电阻的阻抗,我们可以得到电阻的数值。
二、电阻的测量电阻的测量可以使用多种方法。
以下介绍两种常用的测量方法。
1. 万用表测量法万用表是一种常见的电气测量仪器,可以用于测量电压、电流、电阻等参数。
测量电阻时,需要将万用表的测量模式调至欧姆档位。
将待测电阻两端接入万用表的测量端子,并等待一段时间,直到读数稳定。
根据万用表上显示的数值,即可得到电阻的阻值。
2. 桥式测量法桥式测量法是一种更精确的电阻测量方法,适用于测量较小阻值的电阻。
常见的桥式测量方法有维也纳电桥、韦尔斯顿电桥等。
这些电桥利用电桥平衡原理,通过调节电桥上的调节元件,使电桥平衡,从而测量待测电阻的数值。
在进行电阻测量时,需要注意以下几点:- 保持电路稳定:确保电路中没有其他干扰源,避免电流和电压的变化。
- 防止温度影响:电阻的数值受温度影响较大,需要在室温下进行测量,或者根据温度系数进行修正。
- 接触良好:确保待测电阻与测量仪器的接触良好,避免接触电阻对测量结果的影响。
总结:电阻的计算和测量对于电子工程师和电路设计者来说至关重要。
通过准确的计算和测量,可以保证电路设计的可靠性和稳定性。
通过本文介绍的方法,希望读者能够更好地理解电阻的计算和测量,并能够应用于实际工作中。
电学实验的设计及电阻的测量
电学实验的设计及电阻的测量一、 电学实验设计原则:1、 安全性原则:电源不超载、电表不超程、电器不超压不超流 。
2、 精确性原则:电表读数要尽可能精确、实验系统误差要尽可能小。
3、 方便性原则:实验操作方便、仪器调整方便、数据处理方便。
4、 可行性原则:选实验室经济实用器材、设计合理的能耗小的实验电路。
二、 实验仪器的选择:(1)原则:安全、精确、方便、可行,要正确处理安全和精确的关系。
(2)选择的一般步骤;①根据实验要求设计合理的实验电路。
②找出唯一性的器材。
③估算电路中电压和电流的最大值或最小值,结合已知器材的规格先选定电源、再选定电压。
表和电流表以及所用的量程;电源→电压表→电流表。
④根据实验的要求和待测电阻的阻值选择滑动变阻器。
三、 实验电路的选择;符合实验原理、操作简便、处理数据方便、系统误差小、甚至没有系统误差。
四、 控制电路的选择(二.供电电路与滑动变阻器的选择) 1、滑动变阻器的两种连接方式如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.限流接法分压接法 比较说明负载RL 上电压调节范围(忽略电源内阻) 0L REU E R R ≤≤+ 0L U E ≤≤分压接法电压调节范围大 负载RL 上电流调节范围(忽略电源内阻) 0L E EI R R R≤≤+ 0L EI R≤≤分压接法电流调节范围大 相同条件下电路消耗的总功率 L EIL ap E I I (+)限流电路能耗较小 闭合S 前触头位置b 端a 端都是为了保护电路元件3.选择原则:在符合实验要求和安全的条件下,要操作简便、电流和电压的读数有较大的变化范围,提高实验的精确度。
一般情况下当0L R R <时,或实验没有较高要求,仅从安全和精确度分析两者均可使用时,考虑安装简便和节能因素可优先选限流电路,当0L R R 及实验电路电压和电流要求从零连续调节时,选分压电路。
热敏电阻测温电路
热敏电阻测温电路概述热敏电阻(thermistor)是一种将温度变化转化为电阻变化的传感器。
热敏电阻测温电路是一种常见的温度测量方法,通过读取热敏电阻的电阻值来确定温度。
本文将介绍热敏电阻测温电路的工作原理、电路设计以及使用注意事项。
工作原理热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系,温度升高时电阻值减小,温度降低时电阻值增加。
这是因为热敏电阻的电阻值受其内部材料温度相关性的影响。
常见的热敏电阻有两种类型:PTC(正温度系数)和NTC (负温度系数)。
PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增加,而NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。
热敏电阻测温电路利用了热敏电阻温度-电阻特性的这一特点,通过测量电阻值来间接确定温度。
电路设计热敏电阻测温电路一般由以下几部分组成:1.热敏电阻:选择适当的热敏电阻类型和参数,根据测量范围和精度要求进行选择。
2.偏置电阻:为了减小热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响,一般需要在热敏电阻和测量电路之间加入一个偏置电阻。
3.电桥:为了提高测量精度,常常使用电桥电路来测量热敏电阻的电阻值。
电桥电路一般由热敏电阻、偏置电阻和参考电阻组成。
4.读取电路:读取电桥电路的输出电压,通过将输出电压与参考电压进行比较,可以得到热敏电阻的电阻值,从而确定温度。
使用注意事项在设计和使用热敏电阻测温电路时,需要注意以下几点:1.热敏电阻的特性:了解选用的热敏电阻的温度-电阻特性,以及其额定工作范围和精度。
2.偏置电阻的选择:根据热敏电阻的特性和设计要求,选择适当的偏置电阻,以使热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响最小化。
3.电桥电路的设计:根据热敏电阻的特性和设计要求,设计适当的电桥电路,以提高测量精度。
4.温度补偿:热敏电阻的温度-电阻特性可能受到环境温度的影响,在一些应用中,可能需要进行温度补偿以提高测量精度。
5.输出接口:根据实际需求,选择合适的输出接口(如模拟电压输出或数字信号输出),以便接入其他设备或系统。
电路分析题电流强度与电阻的测量
电路分析题电流强度与电阻的测量电路分析题:电流强度与电阻的测量电路中的电流强度和电阻是电路分析的重要参数,在实际电路应用中起着至关重要的作用。
正确地测量电流强度和电阻值不仅可以了解电路的工作状态,还可以帮助我们诊断和解决电路故障。
本文将介绍电流强度和电阻的测量方法。
一、电流强度的测量1. 直流电流强度的测量直流电路中的电流强度可通过电流表直接测量,方法如下:(1)关闭电路,将电流表选择为合适的量程,并将正负极正确连接到电路中。
(2)打开电路,电流表会显示电路中通过的电流强度,读数即为所测量的电流强度。
2. 交流电流强度的测量交流电路中的电流强度测量相对复杂一些,需要借助电流互感器或示波器等仪器设备,方法如下:(1)将电流互感器的次级绕组串联到所测量的电路上,主次绕组的磁环必须共享相同的核心。
(2)将示波器的探头用合适的方式接到电流互感器的次级绕组上,示波器的地线需与电路的地相连。
(3)打开电路和示波器,示波器屏幕上将显示电流的波形,通过波形的幅值即可获得电流强度的大小。
二、电阻的测量电阻是电路中的元件之一,测量电阻值可以通过欧姆表或万用表进行。
1. 使用欧姆表测量电阻(1)关闭电路,将欧姆表调整到合适的量程。
(2)将欧姆表的测试线分别与电阻两端相连。
(3)读取欧姆表上显示的电阻值,即为所测量的电阻。
2. 使用万用表测量电阻万用表不仅可以测量电阻,还可以测量其他电路参数,使用方法如下:(1)关闭电路,调整万用表的旋钮到电阻测量档位。
(2)将万用表的测试线分别与电阻两端相连。
(3)读取万用表上显示的电阻值,并确定单位(欧姆或千欧姆)。
三、测量中的注意事项1. 电流测量中的注意事项(1)选择合适的电流量程,过大或者过小的量程都会导致测量不准确。
(2)确保电流表的连接正确,正负极连接反了将无法正常测量电流。
2. 电阻测量中的注意事项(1)确保电路处于断电状态,否则测量结果将会失真。
(2)避免手的触摸对测量结果造成的影响,可以使用短路铁丝或其他金属工具代替手操作。
电路设计及常见测电阻的方法
电路设计及常见测电阻的方法一、实验设计:重点预测:〖1〗力学以打点计时器为中心展开.〖2〗电学以电阻测量为中心展开.2.实验设计的总体原则:〖1〗精确性:在实验误差允许的范围内,应尽可能选择误差较小的方案.〖2〗安全性:实验方案的实施要安全可靠,不会对器材造成损害,且成功率高.〖3〗可操作性:实验应便于操作和读数,便于实行数据处理.3.实验设计的基本思路:※※※电学实验的器材选择和电路设计※※※〖1〗电路结构:完整的电路包括三个部分:①测量电路②控制电路(变阻器、开关)③电源.〖2〗思路:〖3〗方法:电表选择:Ⅰ.选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值.Ⅱ.同时要考虑电表间、电表与电源间的配置是否合理.Ⅲ.测量时各电表的最大偏转量都应接近量程.②分压、限流电路选择:(1)以下三种条件选择分压电路Ⅰ.实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化(如小灯泡的伏安特性曲线描绘).Ⅱ.限流不能保证安全,即限流电路中的最小电流超过电表量程或用电器的额定电流.(常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况)Ⅲ.限流能保证安全,但变阻器调节过程中,电表读数变化不明显,不满足实验测量多组数据的要求.(常见于变阻器全电阻远小于测量部分电阻的情况)(2)在限流、分压两种电路都满足实验要求时,因为限流电路结构简单,损耗的电功率小,应优先选用.③滑动变阻器的粗调和微调:Ⅰ.在限流电路中,全电阻较大的变阻器起粗调作用,全电阻较小的变阻器起微调作用Ⅱ.在分压电路中,全电阻较小的变阻器起粗调作用,全电阻较大的变阻器起微调作用※※※测量电表的内阻※※※纵向:伏安法及变式……1°电流表、电压表各一只,能够测量它们的内阻:2°两只同种电表,若知道一只的内阻,就能够测另一只的内阻:3°两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻:横向:除伏安法外,还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律(计算法)……1°替代法:2°半偏法:3°闭合电路欧姆定律(计算法):。
伏安法测电阻电路设计
《伏安法测电阻电路设计》一、用多用电表欧姆挡测量电阻欧姆挡的使用需要注意如下几点: 1、使用欧姆挡时,要先将红表笔和黑表笔接触,看表针是否指在右端的“0”位置,如果没有,应该转动旋钮调到欧姆零点。
2、测量电阻时应将被测电阻与电路断开。
3、先估算被测电阻的大约值,合理选择欧姆挡的量程,使指针尽量指在表盘中间位置附近(可参考指针偏转在R 中/5—5R 中的范围)。
4、换用欧姆挡的另一个量程时,一定要重新进行电阻调零,才能进行测量。
5、读数时,应将表针示数乘以开关所指的倍数。
6、用多用电表探测黑箱子内的电学元件一般步骤:⑴用电压挡找出电源。
⑵用欧姆挡测试电阻和二极管。
7、测量完毕时,要把表笔从测试孔中拔出,选择开关应置交流电压最高挡或OFF 挡,若长期不用多用电表,还应把电池取出。
说明:1、欧姆挡读数不估读。
2、欧姆挡和交流电压挡表盘刻度不均匀。
⑴测量原理:闭合电路欧姆定律。
⑵欧姆挡结构:⑶欧姆挡零点的规定:⑷刻度的确定: Ix=⑸中值电阻:R 中=R 内=Rg+r+R第1页[例题1](熟悉基本结构和应用)用多用电表测量一个约为20—30Ω定值电阻的阻值,具体测量步骤如下:a、将多用电表的选择开关旋转到电阻×1(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)挡。
b、将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,旋转调零旋钮,使表针指在右(填“右”或“左”)端的“0”刻度位置。
c、将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读出相应的示数。
[例题2](加深对中值电阻的理解,了解较准确的测量电阻的范围)如图(上图)为多用电表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻r g=100Ω,=50Ω,电池电动势E=1.5V(不计内阻),调零电阻最大阻值R=50kΩ,串联的固定电阻R用它测量电阻Rx,能较准确的测量的阻值范围是(B)A、30kΩ—80kΩB、3kΩ—8kΩC、300Ω—800ΩD、30Ω—80Ω要点:R中=R内=E/I满=5000ΩArray(05,北京理综,22)(万用表解决黑盒子问题)“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱,盒内总共有两个电学元件,每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
电阻的测量方法及原理
一、电阻的测量方法及原理一、伏安法测电阻1、电路原理“伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。
电路图如图一所示。
如果电表为理想电表,即 RV =∞,RA=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。
但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢?若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。
2、误差分析(1)、电流表外接法由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测= U/I = Rab = (Rv∥R)=(Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值)可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外 = ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R)( 2)、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,故:R测 = U/I = RA+R > R此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为:δ内 = ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即"大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。
3、电路的选择(一)比值比较法1、“大内”:当 R >> RA 时,,选择电流表内接法测量,误差更小。
“小外”:当 R << Rv 时,,选择电流表外接法测量,误差更小。
电阻在线测量的电路设计
器件的影响, 该方法不仅麻烦, 而且测试速度低 , 甚 至可能损伤 印刷板和元件。 在线测量技术亦称等 电
位隔离技术 , 它能在不破坏 电路完整性 的前提下,
准 确 测 量 电子 设 备 印制 路 线 中的 电流 、电阻 、 晶 体
管等参 数。 既保持了印刷板和元件的完好无损 , 又 大大提高了测试速度, 成为电子生产中不可缺少的
3在线 电阻测量仪 的 电路设计
4 量 程 在 线 电阻测 量 仪 的电路 如 图2 所示 。 4 个 电阻量 程 分 别为2 0 0 Q、 2 kQ、 2 0 k Q、 2 0 0 k Q, 测 试 电流 分别 是 l O mA、l mA、 1 0 0 g A、 1 0 g A。 虚 线 框 内 表 示被 测 电阻 网络 。 R。 ~ R 。 是 量程 设 定 电阻 , S 为
根 据基 尔 霍夫定律 可知 :
I s = I x + I 1 十 I l B
I +I 1
一 一 一
( 1 )
方 向如何 , 其数值都很 小 ( 一 般仅为5  ̄ 8 0 n A) , 因
此 在式 ( 2 )中总可 以忽 略不计。
告 ‘ I 一 . l I B — l / l l \ 1 R R x
量 上 限降至 1 0 0 . 0 Q。
显然 , 只要用直流 电压表 测出R 两端 的压 降
u , 就 能 求 出R 值。 此外, 考虑 到 d 点 为虚 地 ,因此 直 流 电压 表可 直 接连 到 负载 电阻R, 两端 ( 即u 与地 之 间) 。 这 就 是在 线测 量 电阻的基 本原 理 。
李增 权
刘 小 华
1引言
随着电子技术的飞速 发展 , 元器件在印刷电路
电阻测量的10种方法图解
电阻测量的10种方法图解在电子维修中经常需要测量电阻的阻值。
一般广泛采用的都是用万用表来测量,但量出的结果有一定的误差。
如果需要精确测量可以采用电桥测量。
由于在维修中很少会用到电桥,再之万用表测量虽然精度不是很高但也够用了。
欧姆表测电阻1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成: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。
欧姆档测电阻的原理是根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:通过电流计的电流虽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,就可算出相应的电阻,这就是欧姆表测电阻的基本原理。
2.使用注意事项:(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、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是因为电流和电阻之间并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,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)测量电阻时,每一次换档都应该进行调零(4)测量时,应使指针尽可能在满刻度的中央附近。
(一般在中值刻度的1/3区域)(5)测量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)测量时,不能用双手同时接触表笔,因为人体是一个电阻,使用完毕,将选择开关拨离欧姆档,一般旋至交流电压的最高档或OFF档。
伏安法测电阻1.原理:根据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的选择控制电路有两种:一种是限流电路(如图2);另一种是分压电路。
(如图3)(1)限流电路是将电源和可变电阻串联,通过改变电阻的阻值,以达到改变电路的电流,但电流的改变是有一定范围的。
其优点是节省能量;一般在两种控制电路都可以选择的时候,优先考虑限流电路。
电路中电阻的测量技巧
电路中电阻的测量技巧电阻是电路中常见的元件之一,其测量对于电路设计和故障排查都非常重要。
本文将介绍电路中电阻的测量技巧,帮助读者更好地理解和应用这些方法。
一、使用万用表进行电阻测量万用表是测量电阻的常用工具。
在进行电阻测量前,首先确保电路已经断电,以免对测量结果和电路产生干扰。
然后,根据电阻的阻值范围选择合适的量程,并将其连接到电路中需要测量的电阻两端。
读取万用表上的数值即为该电阻的电阻值。
二、注意电路中其他元件对电阻测量的影响在实际电路中,电阻与其他元件如电容、电感等可能会发生交互作用,从而对电阻的测量结果产生一定的影响。
因此,在进行电阻测量时,应注意以下几个方面:1. 尽量将电容和电感元件拆除或短路,以避免其影响电阻的测量。
2. 对于接地电阻的测量,应断开电路的地线,并使用额外的导线连接万用表的探针进行测量。
3. 考虑电阻温度系数的影响,特别是在高温环境下的测量,应校正测量结果以获得更准确的数值。
三、电路中并联电阻的测量技巧在电路中,多个电阻可能会并联连接,这时需要对并联电阻进行测量。
以下是几种常用的测量技巧:1. 在测量并联电阻时,可以先将并联电阻与其他元件分离,然后使用测量电阻的方法进行单独测量。
最后将得到的测量结果求倒数得到并联电阻的数值。
2. 若并联电阻两端仍然有其他元件存在,可以利用电阻分压定律进行测量。
将一个已知的电阻与待测并联电阻串联,然后通过测量并计算电压分压比例得到并联电阻的数值。
四、电路中串联电阻的测量技巧除了并联电阻,电路中还存在串联电阻。
下面是测量串联电阻常用的两种方法:1. 将待测串联电阻与其他元件分离,分别进行测量。
然后将测量结果相加得到串联电阻的数值。
2. 如果无法拆解电路进行测量,可以使用电压和电流的测量结果来计算串联电阻。
通过测量电路两端的电压和串联电阻上的电流,应用欧姆定律(U=IR)计算得到电阻的数值。
五、其他电阻测量技巧除了上述提到的常用电阻测量技巧,还有一些其他值得注意的测量方法:1. 在测量较小电阻值时,应使用四线法测量,以减小导线电阻对测量结果的影响。
高三物理复习:电阻的测量及误差分析
④记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2。 ⑤多次改变滑动变阻器滑片的位置,记下V1和V2 的多 组读数U1和U2。 ⑥求Rx的平均值。
回答下列问题:
(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱
的符号为
,滑动变阻器的符号为
,其余器材用通用的符
号表示。 (Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的表达式为
器材(代号) 电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V)
电阻(R1) 滑动变阻器(R2)
电池(E) 开关(S) 导线若干
规格 量程0~10 mA,内阻r1待测(约40Ω)
量程0~500μA,内阻r2=750Ω 量程0~10 V,内阻r3=10kΩ 阻值约100Ω,作保护电阻用 总阻值约50Ω 电动势1.5V,内阻很小 \ \
于”“等于”或“小于”)真实值,测量值
Rx2 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)真
实值。
二、伏安法的变形:电流表内阻的测量方法
(1)若电流表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使 用。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A1的
内阻R1,则可测得A2的内阻R2=
总电阻的变化,经计算得RA= 5.2 W(保留2位有效数字)
(2)保持S1闭合,断开S2,多次改变R1的阻值,并记录电流表的相应示数。
若某次R1的示数如图(b)所示,则此次R1的阻值为 148.2 W;
(3)利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I,作出I-1-R1图线,如图(c)
所I-1=示。RE1用电r池E的RA电。动利势用E、图内(阻c)r和可电求流得表E=内阻9.1RA表V。示(I-1随保R留1变2位化有的效关数系字式)为
测量电阻的实验原理
测量电阻的实验原理
电阻是一个物体抵抗电流流动的能力,它是通过电阻器来实现的。
测量电阻的实验原理是基于欧姆定律,它表明电阻的值可以通过电流和电压的比值来测量。
在测量电阻的实验中,首先需要将待测电阻器接入电路中,然后通过电源提供恒定电流。
通过电流计测量通过电阻器的电流,再通过电压计测量电阻器的电压。
根据欧姆定律,电阻的值等于电压与电流的比值。
在实际操作中,可以采用数位电压计和数位电流计进行精确测量。
将电阻器与电压计和电流计相连,通过读取两者的数值,在已知电流的情况下计算电阻的值。
为了提高测量精度,可以采取多种措施,例如使用低温电阻计来减小温度对电阻的影响,使用万用表来实时显示电阻值,以及测量多组数据取平均值等。
实验过程中需要注意的是,电阻器表面不能存在灰尘或污渍,避免影响测量结果。
此外,为了保证电流的稳定性,电源应该保持恒定输出,并进行校准和标定。
通过以上实验原理和注意事项,可以准确测量电阻的值,并得到可靠的结果。
电阻的测量原理与使用
电阻的测量原理与使用电阻是电路中常见的元件之一,其用途广泛,从日常生活中的家用电器到工业电子设备中都有电阻的存在。
了解电阻的测量原理和正确使用方法可以帮助我们更好地理解和应用电路。
一、电阻的测量原理电阻的测量原理基于欧姆定律,即电流与电压成正比,与电阻成反比。
根据欧姆定律,可以通过测量电阻两端的电压和流过电阻的电流来计算电阻值。
在实际测量中,我们常使用万用表来测量电阻。
万用表的电阻测量功能基于四线测量法,利用了电阻的欧姆定律特性和外接电流源的电压相对较高,使测量结果更准确可靠。
二、电阻的使用方法1. 选择合适的电阻值在电路设计和组装中,需要选择合适的电阻值来满足电路的要求。
根据电路需求和工作条件,选取合适的电阻值,确保电路正常工作。
2. 连接电阻正确正确连接电阻是保证电路工作稳定的重要环节。
将电阻的两端与电路相应的连接点相连,确保电阻与其他元件正常连接。
3. 防止电阻受热在电路工作过程中,电阻会产生一定的热量,特别是在高功率应用中。
为了保证电阻的正常工作和寿命,需要采取措施散热,如合理布局、加装散热器等。
4. 防止电阻参数漂移电阻在使用过程中,可能会发生参数漂移,导致电阻值的变化。
为了保持电路的稳定性,需要定期检查并更换可能出现问题的电阻,以确保电路正常运行。
5. 注意电阻的功率耐受能力电阻有一定的功率耐受能力,超过其额定功率可能会导致电阻损坏。
在选择电阻时,应根据电路功率要求选择合适的电阻功率等级,并保证电阻所能承受的功率范围内使用。
6. 使用防护电阻保护元件在某些特殊情况下,为了防止电路中其他元件受到过高电压的损坏,可以使用防护电阻来限制电流。
防护电阻通常连接在电路中相应的位置,起到限流的作用。
总结:电阻的测量原理是基于欧姆定律,可以通过测量电压和电流来计算电阻值。
在使用电阻时,需要选择合适的电阻值、正确连接电阻、注意散热和参数漂移、确保功率耐受能力,并使用防护电阻等方法。
合理的使用电阻可以保证电路的正常运行和稳定性。
8-4伏安法测电阻
G.蓄电池:电动势12V
H.导线,电键.
为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表
应选
,电压表应选
,并画出电路
图。
分析: 先确定测量电路
额定电压Um= PRx 8V ≈2.8V,应选电压表V1
额定电流Im=
P Rx
1A 5
≈0.45A,应选电流表A1
由 RARV 24.5Ω<Rx知,应选外接法 再确定控制电路
R真<R测
测量条件
R<<RV
R>>RA
V
V
A
A
RX
Rx
当 R x R V 时,选用电流表内接法.
RA Rx
当 R x R V 时,选用电流表外接法. RA Rx
例1. 用内阻为3000Ω的电压表和内阻为10Ω的电流表
测电阻,在图甲、乙两种情况下,电压表的示数都是
60V,电流表的示数都是0.2A,则R1的测量值为
1-6 一只小灯泡,标有“3V、0.6W”字样。现用右下
图给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻 R1。 (滑动变阻器最大阻值为10Ω;电源电动势为12V,内
阻为1Ω;电流表内阻为1Ω,电压表的内阻为10kΩ)。
(1)在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误
差,电流表应采用
(选填“内接”或“外接”)
由R=100Ω>10Rx知,应选择限流式电路 其电路图如图所示。
1-4 如图为用伏安法测量一个定值电阻丝阻值的实验 所需的器材实物图,器材规格如下:
①待测电阻丝Rx(约100). ②直流毫安表(量程0~10mA,内阻50). ③直流电压表(量程0~3A,内阻5k). ④直流电源(输出电压4V,内阻可不计). ⑤滑动变阻器(阻值范围0~15,允许最大电流1A). ⑥开关一个,导线若干.
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安全:电路电流不能超过Ⓐ表量程,电
安培表、伏
压不能超过Ⓥ表量程;
特表的选择 精确:电路电流、电压尽可能指Ⓐ、
Ⓥ表满量程的1/2到2/3;
例1、测一个阻值约为25 kΩ的电阻,备有下列器材:
A.电流表(量程100μA,内阻约2 kΩ)
B.电流表(量程700μA,内阻约300Ω)
C.电压表(量程15 V,内阻约100 kΩ)
D.电压表(量程50 V,内阻约500 kΩ)
E.直流稳压电源(电动势15 V,允许最大电流1 A)
F.滑动变阻器(最大电阻1 kΩ,额定功率1 W)
G.电键、导线若干
(1)电流表应选
,电压表应
选
.
(2)画出测量Rx的原理图.
练习1、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验 器材如下:
A.待测电阻Rx:范围在5—8Ω,额定功率1W B.电流表A1:量程0—0.6A(内阻约0.2Ω) C.电流表A2:量程0—3A(内阻约0.05Ω) D.电压表V1:量程0—3V(内阻约3KΩ) E.电压表V2:量程0—15V(内阻约15KΩ) F.滑动变阻器R:0—100Ω
别为10V和0.1A,电压表内阻为500Ω,那么待 测电阻R的测量值比真实值 小 ,测量值 为 100Ω ,真实值为125Ω.
R
cA
d
V
3、一个未知电阻,无法估计其电阻值, 某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b) 两种电路各测一次,用(a)图所测数据为 3.0V、3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V、 4.0mA,由此可知,用(a) 图测得Rx的误差较 小,测量值Rx= 1000Ω.
说明:误差来源:电流表的分压
V
A R
4.伏安法测电阻电路选择
(1)、若已知待测电阻的大约值,电流表的内阻和电压表 的内阻,则
即 Rx RARV 用内接法. Rx RARV 用外接法.
口诀:大 内高手
(2)、若不知待测电阻的大约值,电流表的内阻和电压表 的内阻,则用试接法
按图接好电路,让电压表的一根接线柱固定接 好,另一接线柱P先后与a、b处接触下。
2.电能损耗较大.
限流和分压式接法选择
限流式
Rx
电 路
E s AR B
分压式
Rx
AR B
E
s
三种情况下必须采用分压接法:
(1)要求电压从零开始连续变化;
(2)电路允许的最大电流很小(即限流式接法不
说 能保证仪器安全);
明
(3)滑动变阻器的电阻远小于待测电阻。
滑动变阻器选择:
1、分压式接法时选择阻值较小的滑动 变阻器
四、实验:电路 设计和电阻测量
1
一、电路设计
总体思想:根据题意明确:要做什么?(实验目 的),根据什么来做?(实验原理),怎么做? (根据已有器材如何设计电路) 1、测量电阻的基本原理:部分电路欧姆定律
2、基本思路:想办法设计电路测电阻两端的电 压U和通过电阻的电流I(伏安法测电阻)
3、基本过程:将电路分为“测量电路”、“控制 电路”和“电源”三部分,分开设计,然后合并。
分别记为Rx1和Rx2,则
(
填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的
真实值,且测量值Rx1
(填“大于”
、“等于”或“ 小于”)真实值,测量
值Rx2
(填“大于” 、 “等于”或
“小于)真实值。
利用“伏安法”测导体的电阻仪器选择
器材种类
选取原则
唯一性器材
电源,导线,开关等
滑动变阻器 安全:电路电流不能超过其额定电流, 方便:电阻越小操作越方便。
3、若电流表和电压表内阻均已知,采用内、外接法均可
1.现在想用伏安法测电阻,若伏特表、 电流表、电阻的阻值(估计值)为以 下值,选择哪种接法?
(1)RV= 20000Ω RA=1Ω R=30Ω 电流表 外接法
(2)RV= 5000Ω RA=0.1 Ω R= 200Ω 电流表 内接法
15
2、如图所示电流表和电压表的读数分
4、仪器选择时遵循(1)安全性原则;(2)误差 尽可能小原则,(3)易操作原则。
二、控制电路部分设计:滑动变阻器接法选择和滑动 变阻器选择
1.限流式
测量电路部分 Rx
图中变阻器串联在电路中
起限流作用
P
E
s AR B
待测电阻Rx的电压可调范围 待测电阻Rx的电流可调范围
Rx E ~ E Rx R
若电压表的示数变化较大,而电流变的示数变
化较小,则用外接法
V
P b Aa R
若电流表的示数变化较大,而电压表的示数变
化较小,则用内接法
口诀:安内伏外
三种特殊情况可消除系统误差:
V
VA RA R内接法误差来源于电流表的分压,外接法误差来源于电压 表的分流
1、若电流表内阻已知,采用内接法 2、若电压表内阻已知,采用外接法
电压表示数
UV UR RA UR
电流表示数
IA IR
R测
UV IA
>
R真
UR IR
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
说明:误差来源于电流表的分压
V
A R
3.伏安法测电阻的误差分析 电流表内接法
电压表示数
UV UR RA UR
电流表示数
IA IR
R测
UV IA
>
R真
UR IR
测量值偏大,适于测量大阻值电阻.
E ~E Rx R Rx
限流式电路的特点:
1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单.
2.电能损耗较小.
2.分压式
测量电路部分 Rx
图中变阻器起分压作用
P AR B
待测电阻Rx的电压可调范围
0~E
分压式电路的特点:
E
s
待测电阻Rx的电流可调范围
0~ E Rx
1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂.
A R
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种 方法测量电阻都有误差.
3.伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法 V
电压表示数
UV U R
电流表示数
IA IR IV IR
A
R
R测
UV IA
<
R真
UR IR
测量值偏小,适于测量小阻值电阻 .
说明:误差来源:电压表的分流
3.伏安法测电阻的误差分析 电流表内接法
V
Rx
A
(a)
V
Rx
A
(b)
4、在伏安法测电阻的实验中,待测电阻
Rx 约为200 欧姆,电压表v的内阻约为2 千 欧,电流表a的内阻约为10欧姆,测量
电路中电流表的连接方式如图(a)或图
(b)所示,计算结果由
Rx
U I
得出,式
中U与I分别为电压表和电流表的读数;若
将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值
2、限流式接法时选择阻值较大的滑动 变阻器,但够用即可。 3、选择滑动变阻器时要考虑会不会被 烧坏,即通过滑动变阻器的电流不能 超过滑动变阻器允许通过的最大电流。
三、测量电路部分设计 伏安法测电阻的两种电路 电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法” V
A R
电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法” V