测量电阻的五种方法（课堂PPT）

1、1电流表、电压表和多用电表的使用电流表、电压表和多用电表的使用 电流表电流表(表头表头)G(1) 构造：主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中构造：主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中的可转动的线圈组成的可转动的线圈组成.(2) 原理：当线圈中有电流通过时，线圈在磁原理：当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转场力的作用下带着指针一起偏转.电流越大，电流越大，指针偏转的角度越大，由指针在标有电流值指针偏转的角度越大，由指针在标有电流值的刻度盘上所指的位置就可以读出通过表头的刻度盘上所指的位置就可以读出通过表头的电流值的电流值.(I)2(3)电流表电流表G的参数的参数 内阻Rg：电流表G的电

2、阻，一般几百至几千欧. 满偏电流Ig：电流表指针偏转到最大刻度，一般几十微安到几毫安. 满偏电压Ug：电流表满偏时加在电流表两端电压. (4) 电流表和电压表的改装电流表和电压表的改装 见教材P143例1、例2。小结：见下表小结：见下表.34 测量电阻的五种方法测量电阻的五种方法一、伏安法一、伏安法：测量原理测量原理：.IURRUI测出测出U和和I从而得到从而得到R误差分析误差分析：内接法：电路内接法：电路如右图所示如右图所示，IUR测测x测UUUxA测RRRAx测x测RR5可见：内接法测电阻，测量值偏大。可见：内接法测电阻，测量值偏大。时测量值较准R当RxA外接法：如右图所示外接法：如右图所

3、示，IUR测测测设电压表分流为设电压表分流为 ，则则：VI.xVx测IIII.xVxVxx测RRRRRR可见：外接法测电阻，测量值偏小。可见：外接法测电阻，测量值偏小。.时测量值较准R当RVx6 为消除伏安法测电阻为消除伏安法测电阻内外接两种电路的系统误内外接两种电路的系统误差而设计电路如右图所示，差而设计电路如右图所示，其具体操作步骤如下：其具体操作步骤如下：闭合开关闭合开关 后，先后，先将单刀双掷开关将单刀双掷开关 置置于接点于接点1，设此时电压，设此时电压总表总表 的示数为的示数为 ，而电压表而电压表V的示数为的示数为 ，电流表电流表A的示数为的示数为 ，则有：则有： 1S2S总V0U1

4、U1IRIUUA110再将单刀双掷开关置于再将单刀双掷开关置于2，并同时略向左调节变阻器，并同时略向左调节变阻器滑片滑片P，使电压总表的示数仍为，使电压总表的示数仍为 。在此情况下电压。在此情况下电压 0U7V的示数为的示数为 ，电流表，电流表A的示数为的示数为 ，于是有：，于是有：2U2IRRIUUAx220联立联立、可得：可得：IIIUIUIUIUUIURx21221221112228/R二、比较法：二、比较法： 电路如右图所示，电路如右图所示， 为保为保护电阻，定值电阻护电阻，定值电阻 的阻的阻值已知值已知 ，待测电阻，待测电阻 的阻的阻值未知。值未知。 xR电路设计思想电路设计思想：借

5、助两电表示数之间的对比，用含有借助两电表示数之间的对比，用含有 的关系式去表示的关系式去表示待测电阻待测电阻 的阻值。的阻值。 0RxR0R9操作步骤操作步骤：1S2S2I闭合开关闭合开关 后，先将单刀双掷开关后，先将单刀双掷开关 置于接点置于接点1，读出此时电压表的示数读出此时电压表的示数 及电流表的示及电流表的示 数数 ，根据，根据部分电路欧姆定律有部分电路欧姆定律有：2URURUIXV111再将再将 置于接点置于接点2，读出此时两表的示数，读出此时两表的示数 及及 ，同理有：，同理有：2SRURUIV0222由由、两式可得：两式可得：.)(1022110RUIUIRRx1U1I10设计方

6、案特点：设计方案特点：精度不要求测量工具为理想电表，只要被精度不要求测量工具为理想电表，只要被选为比较对象的定值电阻选为比较对象的定值电阻 阻值准确，阻值准确，待测电阻的测量结果就有较高待测电阻的测量结果就有较高。三、替代法：三、替代法： 图中甲、乙两电路分别提供了由电流表或电压图中甲、乙两电路分别提供了由电流表或电压表充当监控电表时未知电阻表充当监控电表时未知电阻 的测量方法。电路的测量方法。电路中的中的 为保护电阻，为保护电阻， 为电阻箱，为电阻箱， 为单刀双掷为单刀双掷开关。具体操作步骤如下：开关。具体操作步骤如下：0RxR/R0R2S11闭合开关闭合开关 后，先将后，先将 置于接点置于

7、接点1，分别记下此，分别记下此时电流表的示数时电流表的示数I及电压表的示数及电压表的示数U；再将再将 置于置于接点接点2，并调节电阻箱的阻值，使两表的示数分别与，并调节电阻箱的阻值，使两表的示数分别与第一次显示的结果相同，这样就以替代的方式直接第一次显示的结果相同，这样就以替代的方式直接给出了测量结果：给出了测量结果：0RRx1S2S2S四、补偿法四、补偿法：对伏安法测电阻由于电表内阻对伏安法测电阻由于电表内阻影响所造成的误差用此方法消影响所造成的误差用此方法消除。电路设计如右图所示：除。电路设计如右图所示：图中图中 为定值电阻，它与电流表内阻为定值电阻，它与电流表内阻 共同构成了补偿共同构成

8、了补偿电阻，电阻， 为限流电阻。为限流电阻。 0RAR/R操作步骤：操作步骤：12闭合开关闭合开关 后，先将单刀双掷开关后，先将单刀双掷开关 置于置于1，记下此时，记下此时电压表的示数电压表的示数 和电流表的示数和电流表的示数 ，于是有：，于是有： 1S2S1U1IRRRIUAx011再将再将 接到接到2，记下此时两表的示数，记下此时两表的示数 ，于是，于是 有：有：2S22和IURRIUA022.2211IUIU两式相减得：Rx13五、半偏法五、半偏法：（改进型）（改进型）用半偏法测电用半偏法测电流表及电压表流表及电压表内阻的典型电内阻的典型电路分别为甲、路分别为甲、乙两图所示：乙两图所示：

9、本设计对原电路改进的两项具体措施是：首先在电路中增设本设计对原电路改进的两项具体措施是：首先在电路中增设了对电路进行监控的电流表了对电路进行监控的电流表 及电压表及电压表 ( 的量的量程应分别大于程应分别大于A、V的量程的量程 )，其次是取消了对滑动变阻器的，其次是取消了对滑动变阻器的阻值在测量过程中不允许改变的限制条件。阻值在测量过程中不允许改变的限制条件。 /A/V/、VA说明：14操作步骤操作步骤：闭合开关闭合开关 后，在断开后，在断开 的条件下调节的条件下调节 使电流表使电流表A 满偏，同时记下此时另一电流表满偏，同时记下此时另一电流表 的示数。的示数。1S2S/R/A闭合开关闭合开关

10、 ，并通过调节，并通过调节 的阻值，使电流的阻值，使电流表表A半偏，而电流表半偏，而电流表 的示数仍与第一次相同的示数仍与第一次相同(此时此时 的阻值应比第一次时略大？的阻值应比第一次时略大？) ，这就保证干路电流，这就保证干路电流不变的条件下，使电阻箱不变的条件下，使电阻箱 和电流表和电流表A各分到了满偏各分到了满偏电流的一半，于是电电流的一半，于是电 阻箱的示数就等于电流表的内阻。阻箱的示数就等于电流表的内阻。 即即 . 2S/0及RR/A/R0R0RRA对乙图操作步骤：先在闭合开关对乙图操作步骤：先在闭合开关 条件下调节条件下调节 使电使电压表满偏，同时记下另一电压表压表满偏，同时记下另

11、一电压表 的示数；然后断开的示数；然后断开 并通过调节并通过调节 的阻值，使电压表的阻值，使电压表V半偏，半偏， 而电压而电压表表 的示数仍与第一次相同。同理有：的示数仍与第一次相同。同理有： 2S/R/V2S/0及RR/V0RRV15欧姆表欧姆表 (1) 构造：如图所示，欧姆表由电流表G，电池、调零电阻R、刻度盘和红黑表笔组成. 欧姆表内部: 电流表、电池、调零电阻串联 外部: 接被测电阻Rx (2) 工作原理：闭合电路的欧姆定律I= 16I= I可根据可根据Rx与与的对的对应关系得到应关系得到Rx的值的值.(3) 刻度的标定：红黑刻度的标定：红黑表笔短接表笔短接(被测电阻被测电阻Rx=0)

12、时，调节调零电时，调节调零电阻阻R，使，使I=Ig，使电流，使电流表的指针达到满偏这一表的指针达到满偏这一过程叫欧姆表调零过程叫欧姆表调零.17(3) 刻度的标定：红黑表笔短接(被测电阻Rx=0)时，调节调零电阻R，使I=Ig，使电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆表调零.当I=Ig时Rx=0，在满偏电流Ig处标为“0” 当I=0时Rx，在I=0处标为“”. 当I= 时，Rx=(Rg+R+r)= 此电阻值也叫中值电阻R中=(Rg+R+r)= 在I = 处(盘正中央)标为“R中”.一般地，I = 时，刻度值为Rx.18注：欧姆表的表盘刻度不均匀，而电压表和电流表注：欧姆表的表盘刻度不均匀，而电压表和电流表表盘刻度是均匀的表盘刻度是均匀的 。(4) 使用：欧姆表是多用电表其中一个功能使用：欧姆表是多用电表其中一个功能.步骤：步骤： 根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到欧姆根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上挡相应的倍率上.选取挡位的根据是以测量时指针尽选取挡位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜可能达半偏为宜. 调零，红黑表笔短接，调节调零旋钮调零，红黑表笔短接，调节调零旋钮. 测量测量. 注意注意: a. 不要用手接触电阻的引线。不要用手接触电阻的引线。19b. 若发现指针偏角太大，用倍率较小的挡若发现指针偏角太大，用倍率较小的挡.若发现指若发