欧姆表的构造及工作原理

电阻的测量

、欧姆表的测量原理： ①

欧姆表是测量电阻的仪表。 右图的欧姆表的测量原理图。 虚线方框内是

欧姆表的内部结

构（简化），它包含表头G 、直流电源 （常用干电池）及电阻 R （调零电阻及其它如保护

电阻等的总电阻）；当被测电阻R x 接入

电路后，通过表头的电流 I ------------------

R r R G R x

其中£为干电池两端的电压（测量时基本不 变）。由上式可知，对给定的欧姆表，

I 与R x

红笔

R x

在刻度盘上直接标出欧姆值。

②

欧

姆表的刻度特点。与电流表和电压表不同，欧姆表的刻度有下面三个显著特点： A 、

电流表及电压表的刻度越向右数值越大， 欧姆表则相反，这是由于R 越小I 越大造成的。每

个欧姆表刻度盘的最右端都可标以

“ 0? ”的数值，因为总可以选择 R ?的值以保证当R x =0时

流过表头的电流恰好等于它的满刻度电流（满偏电流） i Gm 。B 、磁电式电流表及电压表的刻

度是均匀的，欧姆表的刻度却是很不均匀，

越向左边越密。这是因为刻度的疏密程度取决于

上式中的电流I 随R x 的变化规律。C 电流表及电压表的刻度都是从 0到某一确定的值，因

此每个表都有一个确定的量程。但欧姆表的刻度却总是从 0到欧姆。

③

欧姆表的中值电阻。因为当 R x =0时表头电流等于

它的满刻度电流

i Gm ,所以把R x =0

■G

R G

有 --- 对应的关系，所以由表头指针的位置可以知道

R x 的大小。为了读数方便，可以事先

及I = I Gm 代入上式就有：Lm

R r R G

,再将此式除以上式得：

I

I

Gm

R

甩 r , (R r (R R G ) r

R x

R G ）是一定的，所以每个

R x 值都对应一个确定的

Gm

这个数值是很有实际意义，正是它唯一地决定着表针的位置。例如，当

=1时，l = l Gm ，表针指最右端；当

=1/2时，表针指在刻度盘的中心处，等等。可

Gm

以这样理解：每个

R x 值决定一个

个欧姆表不同的（R r 甩）值，同一 R x 就对应不同的

们的刻度情况就不一样。 反之，只要两个欧姆表的（R 住）值相等，它们的刻度情况就完全 相同（可以共用一个刻度盘）。欧姆表的（R r 叫做它的中值电阻（简称中值），因为 当R x R r R G 时，由上面关系式可得:

12

，表针恰指正中。换句话： 中

Gm

值电阻唯一地决定了欧姆表的刻度 。中值电阻一经确定，刻度盘的刻度便将全盘定局。

值

值又决定一个表针位置。如果两

，即对应不同的表针位置，它

m

值，而每个

Gm

这个实验操作比较简单， 但存在着一定的误差， 为了减小实验误差， 通常采用阻值较小 滑动变阻器

R i o （本实验中测出的 R G 的值较真实值是偏大还是偏小呢）

④欧姆表的测量范围。虽然作何欧姆表的刻度都从

0到

密，所以当被测电阻 R x 很大时就难以准确读数。以右图为例，当 已很困难，当R x =1000欧姆以上时，甚 至无法读数。要想较准确地测出

1000欧

姆左右的阻值，应该换用一个中值电阻 较大的欧姆表。把图中的欧姆表称为甲 表，设另一个为乙表，其中值电阻是甲 表的100倍（即1200欧）。只要把甲表 的每个刻度值乘以100,便可得到乙表的刻度值。于是，当

欧姆，但因为越向左刻度越

R x =200欧姆以上时，读数

Q

R

x =1000欧时，乙表的指针将指

在中间附近，读数便准确得多；反之，对于小的 F X 值（例如几欧时），用乙表测量就不如甲

表准确。所以测量大电阻时要用中值电阻大的欧姆表， 反之要用中值小的欧姆表。 实际使用

的欧姆表通常有几个中值（几档），为了统一用一个刻度盘，相邻中值之比总是

10或100。

例如，最常用的欧姆表有x

1、x 10、X 100、X 1000等档，使用x 1档时，中值就是刻度

盘正中的欧姆值；使用X 10档时，中值是刻度盘正中数值的 以10o 其余各档可以类推。

二、电阻的测量、半偏法与测量误差： 电阻的测量方法有以下几种：⑴伏安法（包含图解法） 半偏法、⑷电桥法。

10倍，因而其他刻度值也应乘 、⑵欧姆表（直接测量）法、⑶

⑴伏安法：这种方法我们已经比较熟悉，

就通过R x

U 测

——（部分电路的欧姆定律），用

l 测

伏特表测出R x 两端的电压，用安培表测出通过 R x 的电流，直接计算R x 的值，或通过作U ~l 曲线，算出曲线的斜率 K tg （为直线的倾斜角）得到 R x 的值。

⑵欧姆表测量法。上面已经介绍过。注意欧姆表的读数方法与及中值电阻的意义和应用。 ⑶半偏法。这种方法比较简单，通常只需用一只表，比如在测量某一个伏特表或安培表 （或微安表、毫安表）的内阻时，都可以用此法。下面以测量某灵敏电流表的内阻 介绍半偏法。电路如下图所示（其中

6V 电源，R G 约1K 左右）°

R

G 为例

R 1为阻值50 的滑动变阻器、R 2为电阻箱、电源为

具体操作：

①按图连接好线路后，将滑动

R 2

变阻器的动片置于最左端；②令电阻箱

R 2阻值置于零位置；③将滑动变阻器的

触片慢慢向右移动，使灵敏电流计通过 HI

的电流达到满偏值 I G

；④再将电阻箱

1

丄l G ；⑤则读出的电阻箱的阻值就等于

2

R 2的阻值慢慢增大，令通过灵敏电流表的电流减小至 R G 的值（为什么请你讲述本实验的原理）

°

R i