电阻的测量方法最新汇总
件满足的越好,误差越小. 条件满足的越好,误差越小.
例1. 图1中E为电源,其电动势为E,内阻不计, R1为滑线变阻 器,R2 电阻箱,G为电流表,用此电路,经以下步骤可近似测 得A的内阻RA :①闭合S1,断开S2,调节R1,使电流表读数等 于其量程I0 ;②保持R1不变,闭合S2,调节R2 ,使电流表读数 等于I0/2,然后读出R2 的值,取Rg ≈ R2 。 (1)真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误
R1
串联
分压 U 'Pa U Pa R0 RV
仪器
.
... 选择 G R1
.. S2 R2
.
S1
R1>>Rg,滑动变阻 器和电阻箱均可.
R2略大于Rg,必须用 电阻箱.
R0
V
. aP
b
R ..
S
R<<RV ,必须用滑动变 阻器.构成分压电路.
R0略大于RV,必须用电 阻箱.
电动势E越大,调满偏时R1连 电动势E越大,调满偏时滑动变 入电路中的电阻越大,实验条 阻器Pa之间的电阻越小,实验
内容提要:
1. 伏安法测量电阻 2. 替代法测量电阻 3. 恒流半偏法测量电流表的电阻 4. 恒压半偏法测量电压表的电阻 5. 比较法测量电阻 6. 多用表测量电阻 7. 电桥法测电阻
1.原理 一 伏安法测电阻
U
“同一性”
IR
RU I
用电压表测电压 用电流表测电流
V A
外接法?
内接法?
为减小误差, 多测几组数据, 求平均值
解:金属导线的电阻不大,安培表应外接,变阻器电 阻比较大,可用限流接法,画出电路图如下:
V+
· · A+ RX
-+
二.替代法测量电阻
1.原理
实验时先连入某待测电阻,记下电路中电表的 读数,然后把待测电阻换成电阻箱,调整电阻箱, 使电路中电表的读数与原来一样,这样的电阻箱便 是待测电阻的阻值.
2.电路
V 滑动 A 变阻器
限流式? 分压式?
2.电路
V
A
RX
限流电路,安培表内接法
V A
RX
V
A· · RX
限流电路,安培表外接法
V A
RX
分压电路,安培表内接法
分压电路,安培表外接法
3.测量电路的选择
V
· 伏安法测电阻之内接外接
RX
A
·
1.什么是测量值和真实值?
内接法
V
· 2.测量值比真实值偏大还是偏小? A
·R测=UI测测
=
I
U Rx Rx IV
Rx RV Rx RV
Rx
误差产生的原因: 由于电压表分流引起的。
若 R>V> R时X ,采用电流表外接。
试触法
·
a.条件:未给出RX的估计阻值
RX a A
P
V
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
b·
如果电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强, 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法.
2.电路
3.步骤
...G
1.先闭合S1 ,调节R1使电流表指针 R1 满偏.
... S2 R2
2.再闭合S2,保持电阻R1不变,调节 R2使电流表指针半偏,记下R2的值.
S1
3.若R1>100R2 ,有Rg=R2
四.恒压半偏法测量电压表的内阻
1.原理
因电流表可以读出自身的电压,故在其电压减半 时,必有串联电阻分掉另一半的电流,在总电压近 似不变的条件下,该串联的电阻(电阻箱读出)等 于电压表的电阻.
· S2 a
R0
· +
· · A
b
RX
· S1
V
+
R0
· S2 a
RX
· ·· · P b
S1
用电阻箱和电流表测量 用电阻箱和电压表测量
三.恒流半偏法测量电流表的内阻
1.原理
因电流表可以读出自身的电流,故在其电流减半 时,必有另一支路分掉另一半的电流,在总电流近 似不变的条件下,该支路的电阻(电阻箱读出)等 于电流表的电阻.
R2 Rg
.G
S2 R2
差,即
Rg R2 Rg
,试导出它与电源电动势E、电流表量程I0及电
流表内阻RA的关系式。
(2)若I0=10mA,真实值Rg约为30Ω,要想使测量结果的相
对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?
.
.G
R1
S2 R2
.
解析:⑴
I0
R1
E Rg
I0
E
R2
2
R1
R2 Rg R2 Rg
接近于__10_00_Ω 。
V
V
· ·· A
RX
A
RX
·
甲
乙
思考1:Rx 的真实值大于还是小于1000Ω? 小于
思考2:若已知电流表内阻为0.1Ω,那么Rx的真实值是多
大? 999. 9Ω
例1.用伏安法测量金属导线的电阻R,试把图中给出的器 材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为 0.6A,内阻接近1Ω,伏特表的量程为3V,内阻为5KΩ; 电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0—20 Ω 。在闭合 电键前,变阻器滑动触点应处于正确位置。
3.测量值本质上测得是什么量?
RX外接法
4.误差产生的原因如何?
5.如何减少误差?
6.什么情况下用外(内)接法?
V
·A
RX
内接法
·R测=UI测测
=U
Rx
I
U
Rx
A
Rx
RA
Rx
误差产生的原因: 由于电流表分压引起的。
若 RX>> R时A ,采用电流表内接法
V
·A RX 外接法
误差 分析
I
Ig
R1
E Rg
r
I'
R1
E R2 Rg R2 Rg
r
Ig
并联分流 R2 Rg
R0
V
. aP b R ..
S
Pa间的总电压基本不变
串联分压 RV R0
满偏时Pa 之间电阻
R1
RPa RV RPa RV
半偏时Pa之间电阻
R2
RPa (RV R0 ) RPa RV R0
2.电路
3.步骤
1.把滑动变阻器的触头P滑到a端.把电
R0
阻箱R0的阻值调到0
.V aP b
2.闭合开关S,调节R使电压表指针满 偏.
.. 3.保持滑动变阻器触头位置不变,调
R
节R0使电压表指针半偏,记下R0的值,
S
则RV=R0.
...G R1
原 理
.. S2 R2
.
干路中的电流基S1 本不变
并联分流 Rg R2
从另一个角度来看,电压表的示数没有显著变化,说明电 流表的分压作用很弱,满足RX>>RA,应选用内接法.
结论:两次接触,那个表示数变化明显 , Rx就与那 个表“近接”
例1.一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同
学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如 图所示,按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙 图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按__甲_ 图所示的电路测量的误差较小, Rx的真实值更