电阻的测量方法及原理

如果电表为理想电表,即R=∞,R=0用图一(甲)与图一(乙)两种接VA法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢？接法,(乙)所示电路为电流表内接,电图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻与电流表的测量值大于真实值,即"大内";当采RvR/(Rv+R),则:AvAAv差,故实验电路应选择表的示数U析:对电流表所测数据,ΔI/I=(4、0-3、0)/4、0=1/4;对电压表所测数误差分析:R实验中的误差主要来源于电阻箱接触电阻的存在,一般测量电路时选x择图1所示的电路图,主要原因就是,阻箱在测量过程中不允许流过的电流过大。法测电阻(一)实验电路VV图九为限流式半偏法(因变阻器采用的就是限K流接法)原理为:IIg表的电流与流过变阻器的电流相同,据并联电路分流关系适用条件:本电路仅适用于测量小电阻电流表的内阻。R阻器的电阻略小于电表内阻。所以测量值比真实值偏小。减小误差的方法:g11g2、电源电动势E大,则分压电阻越小,误差越小。2uAR1x1xuAR0X2AARxAARxAAx2RR当电路中灵敏电流计的示数为零时则有电阻1=3RR24Rx0=1X23、误差分析:该设计电路中的误差主要决定于电流表的灵敏度与电路中的接触电阻的大电表的非常规接法一般就是指利用电流表与电阻的并联来测量低值电阻,或即利用已知阻值的电流表与待测电阻并联来测量电阻此种接法实质就是伏安法测电阻:但在测量时要求知道电表的内阻AAR2图AR2图2中R=I1R1I2R2道两只电流表的内阻;xIA2法即利用已知阻值的电压表与待测电阻串联来测量电阻V1V1VXXUUV11R1RVU图1中R=2VXUU图十五12RRVRxR0R0G红表笔X该设计电路中由于电压表一般内阻较大,故本电路一般用于测量高阻值电阻I=EI==IR+R+R+rg1gEI=1I=2Ig时RX=R即中值电阻等于内阻。对于欧姆表在测量电阻时待测电阻阻值在中值电阻附近时测量值较准确,误差较小,所以一般要求在测量时,阻值在中值电阻附近,可通过换档调零来调节。i.由于电池用久以后会导致电源的电动势下降,而内阻增大,导致中值电阻阻值增大,不能调零,从而导致测量值大于真实值。ii.由于表盘的刻度不均匀,读数误差大,只能用于粗略地测量电阻的阻对变阻器的两种接法分析如下:(一)变阻器的限流式接法RRU=XUXxRRU=XUXxxUUI=XX电路特点:由于电路中变阻器的阻值较大,所以在同等条件下电路中的电路设计选用要求:XXx围为:RUI=0RxXXX电压越接近于线性变化。电路中电压的调节范围较大且连续可调,由于电路中的总电阻较小,电路中通过的电流相对较大,电路功率电路设计选用要求:电路中要求电压范围大且连续可调时R<R时选择小得多时,必须选择分压式三、三、电学实验设计:A、电流表外接法A、电流表外接法制电路原理与分析及选B、电流表内接法○2试触法用条件1限流(3)半偏法:A、限流式半偏:测小电阻电表内阻接B、分压式半偏:测大电阻电表内阻法特点:RR(6)电表的非常规接法测电阻:选且R用越明显XA、电流表的并联连接B、电压表的串联连接能R>R时选且R越大其限流作用越明显特点:○1R<R时选择且R比R小得越多,其分压作用越明显,RXXX两端的电压越接近于线性变化。电路中电压的调节范围较大且连续可调,由于电路中的总电阻较小,电路中通过的电流相对较大,电路功率R<R时选择,当小得多时,必须选择分压式X(1)安全性原则:如通过电源与内阻与电流不能超过基允许的最大值;电路中电器元件上的电流、电压、电功率不能超过额定值,电表的量程等(2)精确性原则:在实验条件与所给的电路元件中选择满足实验要求的器材,使实验原理更完善,实验过程尽可能简单,误差尽可能小结果尽可能精确。X此外:在实际的电路设计中考虑电路尽可能简单,所需要电路元件少,注:以上只就是电学实验设计中的一些基本原则,在实际的实验设计中应充分理解题意,根据实际需要,在原则允许的条件下来进行仪器的选择与电路的设计、连接。例3、欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:分析:由题分析可知,本题就是用伏安法测电阻,待测电阻V法测电阻的比值比较原则可得只能选用电流表外接法。而变阻器最小为20Ω比待测电阻大,从实际瞧一般选用CDEH量电路:如右图所示25kΩ左右的电阻Rx的较准确的阻值,备用的高的准确度,(1)测量电应