实用文档之电阻的测量方法及原理
电阻测量常用方法解析
电阻测量常用方法解析电阻的测量是高中物理电学实验中的一个基本实验,是物理实验教学的重点和难点,也是历年高考考查的热点之一。
电阻的测量方法从大的方面来讲,可以分为直接测量和间接测量,而间接测量又可以有许多不同的方法。
尽管电阻测量的方法多种多样,但都有规律可循。
下面介绍六种常用的测量电阻的方法。
1.欧姆表法(直接测量法)1.1测量原理:闭合电路欧姆定律1.2具体方法:将多用电表选择开关旋至欧姆档,先试接,观察指针偏转的角度,再确定倍率进行欧姆调零,然后接入被测电阻,读出示数。
1.3说明:利用欧姆表测电阻虽可直接测出电阻的大小,方便、快捷,但误差较大。
为了减小误差,通常需使指针指在中值电阻附近。
利用欧姆表测电阻,每次换档后需重新进行欧姆调零,测量后将选择开关旋至OFF 或交流电压的最高档。
长期不用时,需将电池取出。
2.伏安法2.1测量原理:伏安法测电阻的实验原理是部分电路欧姆定律,即测出待测电阻R x 两端的电压U 和通过的电流I ,再根据IUR x求得。
2.2测量电路:伏安法测电阻的测量电路有两种,“电流表外接法”(如图1所示)和“电流表内接法”(如图2所示)。
2.3说明:由于电流表和电压表本身有内阻,故这两种测量电路都不可避免地会出现系统误差。
“电流表外接法”由于电压表的分流作用,电流表中的电流(读数)会大于待测电阻R x 中的电流,故测量值小于真实值。
显然,利用“电流表外接法”测电阻时,要求R V >>R x 。
而“电流表内接法”由于电流表的分压作用,电压表的读数会大于待测电阻R x 两端的电压,故测量值大于真实值。
显然,利用“电流表内接法”测电阻时,要求R x >>R A 。
①在已知待测电阻大约阻值的情况下,根据R V >>R x 还是R x >>R A ,来确定是利用“电流表外接法”还是“电流表内接法”。
②在不知待测电阻大约阻值的情况下,可以利用“试触法”(如图3所示)来确定是利用“电流表外接法”还是“电流表内接法”:若电流表的示数变化较大,说明电压表的分流影响大,而应采用“电流表内接法”;若电压表的示数变化较大,则说明电流表的分压影响大,而应采用“电流表外接法”。
电阻的测量实验原理
电阻的测量实验原理
电阻的测量实验原理是通过测量电流和电压来计算电阻的大小。
实验中常用的方法有三种:电流法、电压法和桥法。
1. 电流法:
电流法是通过测量通过电阻的电流来计算电阻值。
实验中,需要将待测电阻与一个已知电阻串联,接入电流源和电流表,同时连接一个电压表测量电阻两端的电压。
通过改变电流源的电流大小,测量电压表的电压值。
根据欧姆定律,电流和电阻之间存在线性关系,可以计算出待测电阻的值。
2. 电压法:
电压法是通过测量加在电阻两端的电压来计算电阻值。
实验中,需要将待测电阻与一个已知电阻并联,接入电压源和电压表。
通过改变电压源的电压大小,测量电压表的电压值。
根据欧姆定律,电压和电阻之间存在线性关系,可以计算出待测电阻的值。
3. 桥法:
桥法利用电桥平衡时电流为零的原理来测量电阻值。
实验中,需要连接一个电阻桥,桥上接有待测电阻和已知电阻。
当桥平衡时,桥上电流为零,可以通过调节已知电阻来使桥平衡,此时已知电阻和待测电阻成比例。
通过测量已知电阻的值,可以计算待测电阻的值。
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。
测量电阻的方法高二知识点
测量电阻的方法高二知识点电阻是电路中常见的元件之一,它用来控制电流的流动。
在电路设计和故障排除中,测量电阻的准确方法是非常重要的。
本文将介绍几种常用的测量电阻的方法。
一、直流电桥法直流电桥法是一种精确测量电阻值的方法。
它基于韦尔斯通电桥原理,利用已知电阻和待测电阻之间的电桥平衡条件来测量电阻值。
操作步骤如下:1. 搭建好直流电桥电路,将待测电阻与已知电阻组成电桥的两个支路。
2. 调节电桥中的变阻器,使得电桥平衡,即电流在电桥两支路上完全平衡。
3. 读取电桥上的测量数值,计算待测电阻的阻值。
二、电流比较法电流比较法是一种简便的测量电阻值的方法。
它利用已知电阻和待测电阻通过相同电流下的电压来进行比较。
操作步骤如下:1. 将已知电阻和待测电阻依次与一个电流源相连接。
2. 测量两个电阻上的电压,保持电流源的电流不变。
3. 根据欧姆定律,通过比较电压和电流的比值,计算待测电阻的阻值。
三、瞬态法瞬态法是一种利用电路元件瞬态响应来测量电阻的方法。
它利用待测电阻的充电或放电过程中电流和电压的关系进行测量。
操作步骤如下:1. 将待测电阻与一个充电或放电电路相连接。
2. 开始观察电流和电压信号随时间变化的情况。
3. 根据电压和电流的关系,计算待测电阻的阻值。
四、数字电表法数字电表法是一种常用的测量电阻值的方法。
它通过数字电表直接测量电路中的电阻。
操作步骤如下:1. 将数字电表的测试引线与电路中的两端相连接。
2. 选择电表的电阻测量档位,并观察电表的读数。
3. 读取电表上显示的电阻数值,即为待测电阻的阻值。
以上介绍了几种测量电阻的常用方法,每种方法都有其适用的场景和精确度。
在实际应用中,我们根据具体情况选择合适的测量方法进行测量。
通过准确的电阻测量,我们可以更好地了解电路的性质和工作状态,为电路设计和故障排除提供有效的参考。
电阻的测量分类解析
电阻的测量省兰考县第二高级中学 胡永河 邮编:475318 :huyonghe120l63.电阻的测量问题是高中物理电学实验中的一个重要的问题,也是历年高考考察的重点容,它涉及到电学器材的选择,电路的选择,误差的分析等很多重要问题,所以对这一问题的熟练掌握和深刻理解有着重要的意义。
现把电阻的测量方法及原理做总结如下:1. “欧姆表”法:这种方法一般用于粗测电阻的阻值,在要求不高的情况下,是一种最简单的方法。
例如电器维修中很多情况下仅用欧姆表就可判断故障的位置了。
也可在细测电阻之前,用欧姆表先粗测一下,以便于选择合适的器材和电路精确的确定电阻的阻值。
这种方法就要求大家熟练掌握欧姆表测电阻的使用方法。
同时,它在探索电学黑箱的分组实验中也有重要的用途。
欧姆表的构造,见图1。
例析:(2006年天津卷)一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、 ×100。
用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到_____档。
如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是 ,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是 Ω。
答案:×100;调零(或重新调零);2.2×103(或2.2k )巩固练习:2. “伏安”法:用伏安法测电阻是一种非常重要的方法,这是一种利用一个电压表和一个电流表测量三电阻的方法。
想用这种方法比较精确的测定一个电阻的阻值,必须明确以下几个方面:⑴实验器材的选择a 、仪器的选择首先应考虑安全,其次是误差,最后是耗电。
安全应考虑各电表的读数不能超过量程,电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等b 、关于滑动变阻器的选择除了考虑安全因素以外,还应针对不同的连接方式和电路中其他电阻的大小而选择不同的滑动变阻器。
在分压接法中,滑动变阻器应选择电阻较小而额定电流较大的,在限流接法中,滑动变阻器的阻值应与电路中其他电阻比较接近。
测电阻的原理
测电阻的原理
测量电阻是电子工程师们经常要做的事情,这也是确定电路参数的基本步骤。
电阻是发电机、变压器和电路中最常见的电子元件,它们也是电路中最重要的元件,电阻可以控制电流的流量,因此,了解其工作原理并能够准确测量电阻是非常重要的。
测量电阻的原理是基于Ohm定律,即电阻和电流之间的关系:U =I*R,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
根据Ohm定律,测量电阻可以通过测量电压和电流的比值来实现,通常可以使用专门的测量仪表来完成。
测量电阻的仪表有很多种,其中,最常用的是数字万用表,它可以测量电压、电流和电阻,它还可以测量其他参数,如电容和电感等。
数字万用表的主要原理是通过检测仪表的内部电阻来推算出外部电阻的值。
此外,还有一种称为电阻表的仪表,它可以直接测量电阻的值,而无需测量电压和电流。
测量电阻是电子工程中非常重要的一个环节,而且要准确测量电阻,Ohm定律是必不可少的原理。
准确测量电阻可以帮助我们了解电路的参数,从而更好地设计和分析电路。
测电阻的原理是
测电阻的原理是
测电阻的原理是通过将待测电阻与一个已知电阻串联连接,在电路中加入一个电流源,然后测量两个电阻之间的电压差,再根据欧姆定律进行计算。
具体步骤如下:
1. 将待测电阻与一个已知电阻连接在一个电路中。
可以使用电阻箱或电位器作为已知电阻,以保证精确测量。
2. 通过电流源(如电池或电流源装置)将电流引入电路中,使电流经过待测电阻和已知电阻。
3. 在待测电阻和已知电阻之间使用电压计或示波器等仪器来测量两点之间的电压差。
4. 根据欧姆定律,计算电阻大小。
欧姆定律表示电流等于电压差与电阻的比值,即 I = V/R,其中I为电流,V为电压差,R 为电阻。
5. 通过测量并计算得到的电流和电压值,可以得出待测电阻的阻值。
需要注意的是,测量过程中应确保电路连接稳定可靠,避免电路产生干扰或漏电现象,以保证测量的准确性。
同时,还要注意选择合适的电流大小,以免电流过大导致电阻产生过热或损坏。
8种测电阻的方法及原理
8种测电阻的方法及原理
1. 串联法测电阻原理:将未知电阻与已知电阻依次串联,通过测量串联电阻的电压和电流,利用欧姆定律推算出未知电阻的值。
2. 并联法测电阻原理:将未知电阻与已知电阻依次并联,通过测量并联电阻的电压和电流,利用欧姆定律推算出未知电阻的值。
3. 桥式测电阻原理:使用电阻桥电路进行测量,通过调节桥路平衡,使得平衡时电流或电压为零,从而推算出未知电阻的值。
4. 电容法测电阻原理:利用电容器充电和放电的特性,结合电阻和电容关系式,测量电容器充电或放电的时间,推算出未知电阻的值。
5. 瞬态法测电阻原理:通过在电阻上施加脉冲电压或电流,测量电阻上的响应信号,利用信号的幅度与电阻值之间的关系,推算出未知电阻的值。
6. 温度系数法测电阻原理:利用电阻器的温度系数特性,测量电阻器在不同温度下的阻值变化,推算出未知电阻的值。
7. 信号发生器法测电阻原理:使用信号发生器产生一定频率和振幅的信号,通过测量电阻器对信号的阻抗作出判断,推算出未知电阻的值。
8. 数字电桥法测电阻原理:利用数字电桥仪器进行测量,通过调节电桥平衡,测量电桥上的电阻差值,推算出未知电阻的值。
8种测电阻的方法及原理
8种测电阻的方法及原理
测电阻的方法有很多种,以下列举8种常见的方法及其原理:
1. 电表测量法:使用电表测量电阻值,通过测量电流和电压的关系来计算电阻值。
电表将电流经过待测电阻后,测量电压的大小,再根据欧姆定律计算电阻值。
2. 桥式测量法:使用维尔斯通电桥或韦恩电桥等测量仪器进行测量。
通过调节桥路中的电流、电压或电阻,使桥路平衡,根据其平衡条件计算出待测电阻的值。
3. 相位差测量法:使用交流信号测量待测电阻的相位差。
相位差测量仪器将输入的交流信号分成两路,经过待测电阻和标准电阻后,再通过相位差计算待测电阻的阻值。
4. 双电压源法:在待测电阻两端接入两个不同电压源,通过测量两个电压源之间的电压差和流过待测电阻的电流,计算出电阻值。
5. 恒流法:通过串联一个恒定电流源和待测电阻,测量电压降,再根据欧姆定律计算电阻值。
该方法适用于较小的电阻值测量。
6. 差动测量法:通过测量两个电阻之间的电压差和电流,计算出待测电阻值。
该方法避免了测量电源电压的误差。
7. 瞬态法:待测电阻两端加一个瞬态电压源,测量电阻两端的电压响应时间,再根据响应时间计算电阻值。
8. 气体放电法:通过加大电压,使待测电阻发生放电,测量电流和电压的关系,计算电阻值。
这种方法通常适用于较高阻值的电阻。
测量电阻方法
测量电阻方法
电阻是电路中常见的元件之一,它的作用是限制电流的流动,通过电阻可以实现电路中电流的调节和控制。
因此,测量电阻是电路测试中的重要内容之一。
在实际工程中,我们需要掌握准确、快速、可靠的测量电阻的方法,以确保电路的正常运行和维护。
首先,最常见的测量电阻的方法是使用万用表。
在使用万用表测量电阻时,需要将被测电阻与万用表的两个探针连接,然后读取万用表上显示的电阻数值。
需要注意的是,测量电阻时,被测电阻必须是断电状态,否则会影响测量结果的准确性。
在测量电阻时,要选择合适的量程,以确保测量结果的准确性。
另外,在使用万用表测量电阻时,还需要注意探针的接触是否良好,以免影响测量结果。
其次,还可以使用桥式测量法来测量电阻。
桥式测量法是一种精密测量电阻的方法,它通过比较被测电阻和已知电阻之间的电压差来计算被测电阻的数值。
桥式测量法通常用于对电阻进行精密测量,其测量精度高,适用于对电阻值要求较高的场合。
另外,还可以使用示波器来测量电阻。
示波器是一种用于显示
电压信号波形的仪器,通过示波器可以测量电路中的电压和电流信号。
在测量电阻时,可以将示波器连接到电路中,通过观察示波器
上显示的波形来判断电路中的电阻数值。
示波器测量电阻的方法简单、直观,适用于一些需要对电路中电阻进行快速测量的场合。
总之,测量电阻是电路测试中的重要内容,我们需要掌握多种
测量电阻的方法,以确保电路的正常运行和维护。
通过使用万用表、桥式测量法和示波器等工具,可以实现对电路中电阻的准确、快速、可靠的测量,为电路的调试和维护提供有力支持。
测电阻的方法
测电阻的方法标题:电阻测量方法综述摘要:电阻是电路中常用的被动元件,测量电阻值对于电路设计、维修和测试至关重要。
本文将综述常用的电阻测量方法,包括直流测量法、交流测量法、四线测量法和电桥测量法,并对每种方法的原理、特点及应用进行详细介绍。
一、直流测量法直流测量法是最常见、简单的电阻测量方法之一。
其原理是通过流过被测电阻的直流电流,测量电阻两端的电压降,再根据欧姆定律计算电阻值。
直流测量法具有简便、实用的特点,特别适用于测量大阻值的电阻。
二、交流测量法交流测量法是一种常用的测量小阻值的电阻测量方法。
它通过使用交流信号对电阻进行测量,常见的方法有电桥法和交流电桥法。
这些方法通过测量电阻两端的电压相位差或相位滞后,来计算电阻值。
交流测量法准确度较高,适用于测量较小的电阻值。
三、四线测量法四线测量法也被称为Kelvin法,是一种用于测量低电阻值的技术。
它通过使用四根电线,分别用于注入电流和测量电压,消除了电阻接触电阻、导线电阻及接线电阻对测量结果的影响。
四线测量法可提供高精度的电阻测量结果,适用于测量低至毫欧级别的电阻。
四、电桥测量法电桥测量法是一种高精度的电阻测量方法,常用于测量精密电阻和测量未知电阻值。
利用电桥平衡条件,通过调节电桥的灵敏调节器,使得测量电阻与已知电阻达到平衡状态,进而测得被测电阻值。
电桥测量法测量精度高,适用于测量准确度要求较高的电阻。
结论:电阻测量方法根据需要选择适合的测量方式,如直流测量法适用于大阻值的测量,交流测量法适合于小阻值的测量,四线测量法适用于低电阻值的测量,电桥测量法适用于精密测量和未知电阻值的测量。
通过掌握不同的测量方法,可以准确地测量各种电阻值,从而为电路设计、维修与测试提供可靠依据。
测电阻率原理
测电阻率原理
测电阻率的原理如下:
电阻率是指单位长度和单位截面积条件下,导体所具有的电阻能力。
使用电阻率可以衡量材料的导电性能,常用于评估导体、绝缘体或半导体的质量。
测量电阻率通常需要使用四引线法。
该方法通过将电流引入导体中的两个接点,并在另外两个接点上测量电压差,从而计算出导体的电阻率。
具体操作步骤如下:
1. 准备实验所需的导体样品。
确保导体表面光洁,以便确保稳定的电流和电压测量。
2. 将导体样品固定在实验台上,并使用夹具保证导体的稳定性。
3. 将电流源的正极与导体的一端相连,负极与导体的另一端相连,建立电流通路。
4. 将电压测量设备的两个探头分别连接导体上的两个不同点,以测量电压差。
5. 调节电流源的电流大小,确保测量的电压差在合适的范围内,既能得到准确的测量结果,又能避免产生过大的电压造成烧损。
6. 记录产生的电流和测得的电压差,并使用以下公式计算电阻率:
电阻率 = (电导率 * 导体长度) / 导体截面积
7. 对于不同的导体样品,按照以上步骤进行多次测量,并取平均值以提高测量的准确性。
需要注意的是,在进行测量时应保证实验环境的稳定性,防止温度和湿度等环境因素对测量结果产生影响。
另外,导体的温度和材料的成分也会对电阻率产生影响,因此在进行比较时应考虑这些因素。
电阻的测量方法及原理
电阻的测量方法及原理
电阻的测量
AV法测:要考虑表本身的电阻,有内外接法;多组(u,I)值,列表由u--I图线求。
怎样用作图法处理数据
欧姆表测:测量原理
两表笔短接后,调节R o使电表指针满偏,得 I g=E/(r+R g+R o)
接入被测电阻R x后通过电表的电流为 I x=E/(r+R g+R o+R x)=E/(R中
+R x)
由于I x与R x对应,因此可指示被测电阻大小
使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即
倍率)、拨off挡。
注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要
重新短接欧姆调零。
电桥法测:
半偏法测表电阻:断s2,调R1使表满偏; 闭s2,调
R2使表半偏.则R表=R2;
电路图
>
<R<
当R v、R A及R x末知时,采用实验判断法:
动端与a接时(I1;u1) ,I有较大变化(即)说明v有较大电流通过,采用内接法
动端与c接时(I2;u2) ,u有较大变化(即)说明A有较强的分压作用,采用内接法
测量电路( 内、外接法 )选择方法有(三)
= 1 \* GB3 ①R x与R v、R A粗略比较= 2 \* GB3 ②计算比较法 R x 与比较
= 3 \* GB3 ③当R v、R A及R x末知时,采用实验判断法:
~
~
以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则
实难要求确定控制电路。
阻抗测量原理
阻抗测量原理阻抗测量是一种用于测量电路或电子元件对交流电信号的阻力的方法。
在电子工程中,阻抗测量是非常重要的,因为它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性。
本文将介绍阻抗测量的原理及其在电子工程中的应用。
首先,让我们来了解一下阻抗的概念。
阻抗是电路或电子元件对交流电信号的阻力,它包括电阻和电抗两部分。
电阻是电路对电流的阻力,而电抗则包括电感和电容两种。
在交流电路中,电阻、电感和电容都会对电流产生影响,因此我们需要测量它们的阻抗来了解电路的性能。
阻抗测量的原理基于欧姆定律和基尔霍夫定律。
欧姆定律指出,电阻的阻抗与电阻成正比,而基尔霍夫定律则描述了电路中电流和电压的关系。
通过测量电路中的电流和电压,我们可以计算出电路的阻抗。
在实际应用中,我们通常使用示波器、信号发生器和万用表等仪器来进行阻抗测量。
示波器可以用来观察电路中的电压波形,信号发生器则可以产生不同频率的交流信号,而万用表则可以测量电路中的电流和电压。
通过这些仪器的配合,我们可以准确地测量电路的阻抗。
阻抗测量在电子工程中有着广泛的应用。
在电路设计和测试中,工程师们经常需要对电路的阻抗进行测量,以确保电路的正常工作。
此外,在无线通信和射频工程中,阻抗匹配是非常重要的,因为它可以影响信号的传输和接收质量。
通过阻抗测量,工程师们可以优化无线电路的设计,提高通信质量。
总之,阻抗测量是电子工程中的重要技术,它可以帮助工程师们了解电路的性能和特性。
通过测量电路的阻抗,我们可以优化电路设计,确保电路的正常工作。
在未来的电子工程中,阻抗测量将继续发挥重要作用,促进电子技术的发展和应用。
希望本文对阻抗测量原理有所帮助,谢谢阅读!。
热电阻的工作原理及检定标准
热电阻的工作原理及检定标准一、原理及用途1.热电阻是利用金属导体或半导体电阻值随其本身温度变化而变化的热电阻效应实现温度的测量。
2.热电阻把测量的电阻以温度值显示出来,使运行人员及时观测并了解介质的温度变化情况和整个机组的运行工况,以指导运行正确操作。
其函数关系式如下:3.Rt=Ro[1+a(t-to)] 式中;Ro为0℃时的热电阻,Rt为t℃时的热电阻值,t为被测介质温度,a为电阻系数(热电阻随温度变化的斜率)。
以pt100为例,实测温度T=2.5*(R-100Ω)其中R为实测电阻值4. 热电阻有电阻体、引出线、保护套管、绝缘子及接线盒等部分组成。
二、检定方法及标准1.校验设备1)二等标准铂电阻温度计。
2)根据不同的电测设备,可选用下列辅助设备:0.01级10Ω和100Ω标准电阻各一只。
3)冰点槽。
4)100V兆欧表。
5)热电阻自动检定装置。
检定时,将热电阻连同玻璃试管插入介质中,试管插入深度不小于300mm。
测量热电阻在100℃的电阻值时,油恒温槽的温度偏离散100℃之值应不大于2℃;温度变化每10分钟应不超过0.04℃。
2.热电阻校准方法1)热电阻的校准,只测定0℃和100℃势的电阻值R0、R100,并计算电阻比W100W100= R100/ R02)校准热电阻时,可用电位差计,也可用电桥测电阻。
测定时通过热电阻的电流应不大于1mA。
热电阻在0℃时的电阻值(R0)的误差和电阻比W100的误差应不大于表一规定。
注:① |t|为温度的绝对值。
②对于0℃时公称电阻值R0=100Ω的铂热电阻,A级允差不适用于t>650℃的温度范围。
③ A级允差不适用于采用二线制的热电阻。
测量戴维南定理等效电阻的最佳方法
测量戴维南定理等效电阻的最佳方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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一、实用文档之"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。
2、“大内”:当R>时,应选择电流表内接法进行测量。
“小外”:当R< 时,应选择电流表外接法进行测量。
证明:电流表内、外接法的相对误差分别为 δ内 = RA/R 和 δ外 = R/(Rv+R),则:(1)若δ内<δ外 ,RA/R < R/(Rv+R)即 R 2>R A R v +R A R≈R A R v , R>此时 ,电流表内接法的相对误差小于电流表外接法的相对误差,故实验电路应选择电流表内接法,即“大内”。
(2)同上分析可知,当R<时,δ内>δ外 ,实验电路应选择电流表外接法,即“小外”。
3、试触法当待测电阻的阻值完全未知时,常采用试触法,观察电流表和电压表的示数变化情况: "大内":当ΔI/I>ΔU/U 时,电流表的示数的相对变化大,说明电压表的分流作用显著,待测电阻的阻值与电压表的内阻可以相比拟,误差主要来源于电压表,应选择电流表内接法。
"小外":当ΔI/I<ΔU/U 时,电流表的示数的相对变化小,说明电流表的分压作用显著,待测电阻的阻值与电流表的内阻可以相比拟,误差主要来源于电流表,应选择电流表外接法。
例:某同学用伏安法测一个未知电阻R ,用图一所示甲、乙电路各测一次,依甲图测得的数据是U=2.9V 、I=4.0mA ,依乙图测得的数据是3.0V 、3.0mA ,由此可知 所示的电路测量误差小些,测得的R 为____Ω 。
分析:对电流表所测数据,ΔI/I=(4.0-3.0)/4.0=1/4 ;对电压表所测数据,ΔU/U=(3.0-2.9)/2.9=1/29 ,此时ΔI/I>ΔU/U ,由"大内"有,电流表内接法的测量误差小,即乙图所示电路,测得的R= U/I=3.0/3.0×10-3Ω=1.0×103Ω二、替代法测电阻 (1)电路如图 A R xR 12、实验原理本实验利用闭合电路欧姆定律,当电流表示数相同时的R1值即等于待测电阻R X的阻值大小误差分析:实验中的误差主要来源于电阻箱接触电阻的存在,一般测量电路时选择图1所示的电路图,主要原因是,电阻箱在测量过程中不允许流过的电流过大。
三、半偏法测电阻(一)实验电路1、限流式半偏法,图九为限流式半偏法(因变阻器采用的是限流接法)原理为:首先闭合K1、断开K2,调节R1使电流表满偏,再保持K1不变,R1不变,调节器节R2使电流表半偏,则此时变阻器R2的示数即为要测量的电流表的阻值。
原因,当R1》》R g时,R2的引入对于干路电流影响极小,可以忽略不计,可认为电路中I=Ig不变,所以电流表的电流与流过变阻器的电流相同,据并联电路分流关系可得,R2=R g。
适用条件:本电路仅适用于测量小电阻电流表的内阻。
误差分析:电路中,E、r不变,R1不变,R2的引入导致电路的总电阻略有减小,电路中总电流略有增大,从而使得流过变阻器R2的电流比流过电流表的电流稍大些,因此变阻器的电阻略小于电表内阻。
所以测量值比真实值偏小。
减小误差的方法:电路中电源电动势要大一些,从而使得变阻器R1的阻值尽可能大些。
2、分压式半偏法图十为分压式半偏法(因变阻器采用的是分压式连接法)实验原理:如图闭合K1闭合K2,调节器节R1,使电压表满偏,保持R1不变,断开K2,调节R2使电压表半偏,当R V》R1时,接入R2,时可认为分压电路部分电压不变,据串联电路的分压特点可得,R V=R2。
应用条件:本电路仅适用于测量大阻值电表内电阻。
误差分析:接入R2时,导致分压电路总电阻略有增大,从而使分压电路分压略有增大,而电压表的示数仅为U/2则R2两端的电压应略大于U/2,所以R2﹥RV。
即电压表的测量值略大于真实值。
减小误差的方法:1、Ug 》R1,R1越小,Ug越大误差越小2、电源电动势E大,则分压电阻越小,误差越小。
四、电桥电路测电阻1、电路原理如图2、电路原理当电路中灵敏电流计的示数为零时则有电阻21RR43RR利用此关系可进行电阻的测量,在测量时可把电路转换为如下图所示。
即把R3、R4换成一根长直均匀电阻丝,R X为待测电阻,R0为标准电阻,R和R X间接入一灵敏电流计,滑动触头P可在电阻丝AB 上任意移动,且接触良好,当电流表中I=0时测出AP、BP两段电阻丝的长度,由下式21xxRRX=可得出R x的阻值大小。
3、误差分析:该设计电路中的误差主要决定于电流表的灵敏度和电路中的接触电阻的大小。
五、利用电表的非常规接法测电阻电表的非常规接法一般是指利用电流表与电阻的并联来测量低值电阻,或是电压表与电阻的串联来测量高值电阻。
此种接法在近几年的高考中经常出现,应引起重视。
电路如图1、电流表的非常规接法即利用已知阻值的电流表与待测电阻并联来测量电阻此种接法实质是伏安法测电阻:但在测量时要求知道电表的内阻图1中1211IIRIRx-=电路中要求知道电流表A1的内阻;图2中22211IRIRIRx-=电路中要求知道两只电流表的内阻;适用范围:在测量电路中由于电流表的内阻一般较小,故本电路一般仅适用于测量低值电值。
2、电压表的非常规接法即利用已知阻值的电压表与待测电阻串联来测量电阻电路如图:图1中()11121112U R U U R U U U R X -=-=式中R 1电压表U 1的内阻图1中22112R U R U U R X -=式中R 1、R 2为电压表U 1、U 2的内阻该设计电路中由于电压表一般内阻较大,故本电路一般用于测量高阻值电阻阻值。
六、 利用欧姆表原理测电阻 1、 欧姆表原理电路图:2、原理:利用闭合电路欧姆定律。
xg R r R R R EI ++++=10(1)首先将红黑表笔短接,调节R 1使电流表满偏I=I g ,g g I rR R R EI =+++=10令R 内=R 0+R 1+R g + r保持R 1不变,接入待测电阻R X ,则每一个R X 对应于一个电流值I ,即xR R EI +=内利用I 与I g 的比值关系可得出表盘上每一刻度所对应的电阻值,即为改装后的欧姆表。
其中当I=21I g 时R X =R 即中值电阻等于内阻。
对于欧姆表在测量电阻时待测电阻阻值在中值电阻附近时测量值较准确,误差较小,所以一般要求在测量时,阻值在中值电阻附近,可通过换档调零来调节。
3、误差分析:欧姆表引入的误差主要在于两点:i. 由于电池用久以后会导致电源的电动势下降,而内阻增大,导致中值电阻阻值增大,不能调零,从而导致测量值大于真实值。
ii. 由于表盘的刻度不均匀,读数误差大,只能用于粗略地测量电阻的阻值。
二、 控制电路分析一般在高中物理电学实验中控制电路有两种:变阻器的限流式接法、变阻器的分压式接法 对变阻器的两种接法分析如下:(一) 变阻器的限流式接法1、电路如图十八2、电路分析:在限流式电路中当变阻器阻值R 比待测电阻R x 大得多时,变阻器对电路的控制作用明显。
待测电阻R x 两端的电压范围为U RR UR U X X →+=电流范围为:XX R UR R U I →+=电路特点:由于电路中变阻器的阻值较大,所以在同等条件下电路中的总电流较小,电路发热较小,功率损耗较小。
电路设计选用要求: 电流小,功耗小或给出条件R >R X 时选且R 越大其限流作用越明显(二)变阻器的分压连接法 12、电路分析在限流式电路中当变阻器阻值R 比待测电阻R x 小得越多时,变阻器对电路的控制作用越明显。
待测电阻R x 两端的电压范围为U U →=0通过待测电阻的电流范围为:xR U I →=0 电路特点:○1 R <R X 时选择且R 比R X 小得越多,其分压作用越明显,R X 两端的电压越接近于线性变化。
○2电路中电压的调节范围较大且连续可调, ○3由于电路中的总电阻较小,电路中通过的电流相对较大,电路功率消耗较大,发热较多。
电路设计选用要求:○1当电路仪器,电表等的最大量程不够时 ○2电路中要求电压范围大且连续可调时 ○3 R <R X 时选择小得多时,必须选择分压式 三、电学实验设计:电器元件的选择和实验电路的选择与连接一、电阻的测量方法3、测量电阻的基本方法:二、控制电路原理与分析及选用条件1、限流式连接法:特点:○1R>R X时选且R越大其限流作用越明显○2电路中通过的电流较小,电源的功率较小,电路中功率损耗较小,节能选用要求:○1电流小,功耗小○2R>R X时选且R越大其限流作用越明显2、分压式连接法:特点:○1R<R X时选择且R比R X小得越多,其分压作用越明显,R两端的电压越接近于线性变化。