欧姆表的构造及工作原理

、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

（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

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 x 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

及1 = 1 Gm 代入上式就有：I Gm

，再将此式除以上式得

电阻的测量

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

有—对应的关系，所以由表头指针的位置可以知道

R x

黑笔

R x 的大小。为了读数方便，可以事先

R G

R-

R Q + r + R G

I

_. i R G r (^

R G ) r R x

（^ r R G ）是一定的，所以每个

R x 值都对应一个确定的

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，

I Gm

I

I Gm

（Rd + Rs ）值，同一 R x 就对应不同的 〉彳，即对应不同的表针位置， 它们的刻度情

况就不一样。 反之，只要两个欧姆表的（RrR s ）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（Rrr R G ）叫做它的中值电阻（简称中值），因 为当R x

= r R G

时，由上面关系式可得：

1

匕=12

，表针恰指正中。换句话：

中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。

④

欧姆表的测量范围。虽然作何欧姆表的刻度都从 0到：：欧姆，但因为越向左刻度越

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$ J 40（p x =200欧姆以上时，读

3.6K

数已很困难，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 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 R 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

10倍，因而其他刻度值也应乘以 10。

其余各档可以类推。

Gm

=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。

可以这样理解：每个

R x 值决定一个 %Gm

两个欧姆表不同的 值，而每个 值又决定一个表针位置。如果

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）、⑵欧姆表（直接测量）法、⑶

半偏法、⑷电桥法。

U测

⑴伏安法：这种方法我们已经比较熟悉，就通过R x -（部分电路的欧姆定律），用

I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二tg> C-为直线的倾斜角）得到Rx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R G为例介绍半偏法。电路如下图所示（其中R i为阻值50 b的滑动变阻器、R2为电阻箱、电源为

6V电源，R G约1K左右）。

R i

具体操作：

①按图连接好线路后，将滑动

变阻器的动片置于最左端；②令电阻箱

R2阻值置于零位置；③将滑动变阻器的

IT

触片慢慢向右移动，使灵敏电流计通过

的电流达到满偏值I G；④再将电阻箱R2的阻值慢慢增大，令通过灵敏电流表的电流减小至

1

l G;⑤则读出的电阻箱的阻值就等于R G的值（为什么？请你讲述本实验的原理）。