替代法测电阻.pdf

《替代法测电阻.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《替代法测电阻.pdf（2页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、伏安法测电阻拓展替代法测电阻伏安法测电阻拓展替代法测电阻替代法的测量思路是等效的思想,可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。RX【例 1】右图是测量电阻 RX阻值的电路S按右图连接电路。A将 S2与 Rx 相接，记下电流表指针所指位置R1将 S2与 R1相接，保持 R2不变，调节 R1的阻值,使电流表的指针在原位置上，记下 R1的值，则 RxR1.R2替代法测量电阻精度高替代法测量电阻精度高, ,不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱定的仪器中要有电阻箱) )。、电表内阻的测量方法、电表内阻的测量方法1

2、1替换法替换法用替代法测电流表的内阻（用替代法测电流表的内阻（电路如甲图）VBVS1原理原理:分别闭合 S1、S2时电流表 A 有相同的读数，则电阻箱的阻A1S值即为 A1的内阻RR0S2用替代法测电压表的内阻用替代法测电压表的内阻：(电路如乙图）AR0SREr原理原理：分别闭合S1、S2时电压表 VB有相同的读数,则电阻箱的阻S甲乙Er值即为 VA的内阻2 2半偏法半偏法半偏法测量电流表的内阻半偏法测量电流表的内阻半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。第一种形式第一种形式：如图所示，这是标准的恒流半偏法，即整个测量过程保持回路电流I 不变，以消除R1并联后对回路

3、电流的影响。A1按图接线,S1断开，S 合上，调节 R2,使 A1指示满刻度，记录此时A2读数 I1。R2合上 S1，合理调节 R1、R2，使 A1指针在满刻度一半的位置，A2的读数为 I1。11由于回路电流 I1恒定，而1支路电流半偏转为I1，则 R1支路电流也为I1，22S1R1SA2故 RgR1。第二种形式第二种形式： 仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表先将 R 调到最左端，闭合 S1,断开 S2，调节 R 使电流表满偏然后使 R 不变，闭合 S调节 R使电流表指到满刻度的一半，G若 R R，有 RgR。即此时电阻箱 R的读数即为电流表的

4、内阻rg。R原理： 电流表满偏即读数为 I0后使 P 位置不动,即认为在电阻箱调节过程中并联支S2路的电压不变,电流表半偏，认为均分电流,即 R 和相同 RR误差分析：误差分析：在半偏法测内阻电路中,当闭合 S时，引起总电阻减小，总电流增大，S1大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏，所以流经R的电流比电流表电流多，R的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小.但如果是 RR的话，总电流的变化可以忽略。注意注意：此处 R只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R一般使用滑动变阻器,其阻值要求较大，以减小因闭合S2

5、而引起总电流的变化，从而减小误差.用半偏法测电压表的内阻用半偏法测电压表的内阻S2先将 R 调到最左端，闭合 S1和 S2，调节 R 使电压表满偏,然后使 R 不变，断开 S调节 R使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R的读数即为电流表的内阻rg。VR注意：注意：此处 R只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了， R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合 S2而引起总电压的R变化，从而减小误差。S1误差分析误差分析: :在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压， 调节 R使电压表半偏时，

6、R上的电压将比电压表半偏电压大,故 R的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻偏大3 3 互测法互测法1、利用电表自报电压/流的功能，将电表看成可以直接读出电流电压的电阻。2、已知内阻的电流表相当于一块电压表即 U=IRA3、已知内阻的电压表相当于一块电流表即 I =U/RV测电压表内阻：如右图VAV1V2VAA1A2测电流表内阻:如右图其中中一个电压表内阻已知，中一个电流表内阻已知【例 2】为了测量两个电压表VA、VB的内电阻,可以提供的仪器有：电压表VA、量程 5V、内电阻约 3000;电压表 VB,量程 3V、内电阻约2500；电流表A，量程3A、内阻2。5；电阻箱R1，阻值范围099

7、99.9 电阻箱 R2,阻值范围 099.9；滑动变阻器 R3,阻值 050、额定电流 1。5A；滑动变阻器 R4，阻值 010、额定电流 1A；电池阻、电动势 12V,内电阻约 0。5；单刀开关 2 个，导线若干(1）在设计电路时,能否选用电流表 A，请简要说明理由_。（2）选用的器材有_.(3）为了测量两个电压表内电阻,请设计一个测量电路,画出电路图。（4）说明实验原理和需要测量的物理量,并列出计算两个电压表内电阻的计算式。解析：(1)电流表 A 不能选用,电流表量程太大，测量不准确.（2）电阻箱 R1,变阻器 R3，电池组和开关 2 个，导线若干。(4)开关 S2打开时,电压表 VA和

8、VB串联，其读数之比等于内电阻之比，即开关 S2闭合时，电压表 VA和电阻箱电阻 R1并联,再与 VB串联，A1 UBUBUUAUBRAAR1其读数之比为:,联立可解得RBR1UBRBUAUAR1S2VBVAUARA;UBRBRS1R R【例 3】从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻 r1.要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据.电流表（A1)量程 10mA，内阻 r1待测（约 40） ；电流表（A2)量程 500uA，内阻 r2750电压表(V）量程 10V，内阻 r3=10k电阻（R1）阻值约 100，作保护电阻用滑动变阻器（R2）总阻值约 50电池（

9、E）电动势 1.5V，内阻很小开关（K）导线若干（1）画出电路图，标明利用器材的代号.(2）若选测量数据中的一组来计算r1，则所用的表达式 r1_，式中各符号的意义是_。解析：分析题意知道需测量电流表 A1的内阻，按常规思想应用伏安法,将电压表并A1R1联在待测电流表两端,但经分析即使该电流表满偏时两端电压仅为 0.4V，远小于 10V 量A2程。这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”根据所列仪器的特点,电流表 A2 内阻已知，由此可采用两电流表并联，因为两电流表I r两端电压相等即可省去电压的测量，从而减小实验误差，由I2r2I1r1得 r1=2 2I1此题也可理解为“将已知内阻的电流表 A2当成电压表使用.这实际也是伏安法的一种推广形式.R2ES