测量电阻常用的6种方法

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测量电阻常用的6种方法

一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和

滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。为了获得

更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。

二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压

表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。此外,还需要定值电阻R和滑动变阻

器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。

的并联电路使用。所以选择的电表是A

1

2)实验原理图如下图所示:

3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x

的表达式为:

R

x

U

1

R+r

1

I

2

r

2

I

1

I

2

R

本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。

伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。

半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。

具体操作步骤如下:

对于测量电流表内阻:

1.将电阻箱的电阻调到零;

2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;

3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;

4.由上得到电流表内阻RA=R。

对于测量电压表内阻:

1.滑动变阻器的滑片滑至最右端,电阻箱的阻值调到最大;

2.闭合S1、S2,调节R,使表示数指到满偏刻度;

3.断开S2,保持R不变,调节R,使表指针指到满刻度

的一半;

4.由上得到电压表内阻RV=R。

最后,给出一个例子,介绍了如何利用半偏法测量电压表内阻。在该例子中,使用了电阻箱、滑动变阻器、电源和开关等器材,通过实验得到了电压表的内阻。

的阻值,使得电流表A

1

的指针偏转到量程的最大值,同时读出电流表A

2

的指针示数为I

1

c.保持滑动变阻器R

1

的阻值不变,断开开关S

2

调节电阻箱R

2

的阻值,使得电流表A

2

的指针示数为I

2

同时读出电阻箱R

2

的阻值为R。

d.根据等效替代法可得,电流表A 1

的内电阻为R

x

I

1

I

2

1)R。

3)将测量所得的电流表A

1

的内电阻记为R

A

与电流表A

1

的真实内电阻R

A

相比,R

A

R

A

主要理由是该测量方法消除了电流表内阻的影响,测量结果更准确。

前后微安表的示数保持不变。求微安表的内阻r。

1)电路图如下:

2)①R

1

的阻值为20Ω。

②为了保护微安表,开始时将R

1

的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的右端对应的位置;将R

2

的滑片D置于中间位置附近。

③将电阻箱R

z

的阻值置于2500.0Ω,接通S

1

将R

1

的滑片置于适当位置,再反复调节R

2

的滑片D的位置。最终使得接通S

2

前后,微安表的示数保持不变,这说明S

2

接通前B与D所在位置的电势相等。

④将电阻箱R

z

和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z

的阻值置于2601.0Ω时,在接通S

2

前后微安表的示数保持不变。求微安表的内阻r。

根据电桥平衡条件:R

1

R

4

R

2

R

3

可得:

2500×(R

z

20)/(R

z

2520)=2000/[(R

z

2500)/r+2500]

化XXX:

r=2500×(R

z

20)/(2000×(R

z

2500)/(R

z

20)-500)

将R

z

取2601.0Ω代入计算可得r约为2456.3Ω。

根据题目的原理图(a),将实物图(b)中的连线按照图示连

接起来。

为了起到分压作用,应该选择最大阻值较小的滑动变阻器

R1,即R1的电阻为20Ω。为了保护微安表,在闭合开关之前,应将滑动变阻器R1的滑片C移到左端,确保微安表两端电压

为零。然后,反复调节D的位置,使得在闭合S2前后微安表

的示数不变,这表明闭合后S2中没有电流通过,B、D两点

电势相等。将电阻箱Rz和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时,在接通S2前后,微

安表的示数也保持不变。因此,待测微安表的内阻为2550Ω(结果保留到个位)。

为了提高测量微安表内阻的精度,建议调节R1上的分压,尽可能使微安表接近满量程。

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