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三種測量等效電阻方法的適用條件

發布時間:2023-07-05 07:22:42

㈠ 測量電阻的三個方法的詳細解釋

1.
伏安法測電阻
伏安法是指用電壓表和電流表測電阻的方法,所遵循的測量原理是歐姆定律。如圖1是伏安法測電阻的電路圖,為了減小測量的誤差,在電路中串聯了一個滑動變阻器R,用來改變未知電阻Rx兩端的電壓,
每改變一次,記一次對應的電壓表和電流表的示數,計算一次未知電阻Rx的值。多次測量取平均值,一般測三次,所以。
圖1
在對器材的選擇中,要注意器材規格的選擇。例如,估計未知電阻約5Ω,則選用兩節干電池做電源、選用0~3V量程的電壓表、選用0~0.6A量程的電流表。盡量選用小量程,是因為小量程的最小刻度值
小,示數的精確度高。再者,同樣大的電流,在小量程中指針擺動幅度大,容易讀數。
2.
特殊方法測電阻
(1)伏歐法測電阻
伏歐法測電阻是指用電壓表和已知電阻測未知電阻的方法。圖2是伏歐法測電阻的電路圖,在圖2中,先把電壓表接在已知電阻R的兩端,記下此時電壓表的示數U1;然後再把電壓表接在未知電阻Rx的兩端
,記下此時電壓表的示數U2。根據歐姆定律知通過兩電阻的電流:由於R和是串聯,所以,即:。
圖2
在這個實驗中,電壓表應用同一個量程,這樣電壓表示數的精確度就一樣了。所以,在能估計出未知電阻的前提下,盡量選擇跟未知電阻相接近的已知電阻R。
(2)安歐法測電阻
安歐法測電阻是指用電流表和已知電阻測未知電阻的方法。圖3是安歐法測電阻的電路圖,在圖3中,先把電流表跟已知電阻R串聯,測出通過R的電流I1;然後再把電流表跟未知電阻Rx串聯,測出通過Rx
的電流I2。
求採納

㈡ 怎樣用「等效法測電阻」

一、 分壓法測電阻: RX R0
1、 原理:已知R0,電源,伏特表。
由伏特表測出RX上電壓UX及總 UX U
電壓U, 由分壓關系可得:
RX=UR0/(U—UX)
處理:1)當調節R0使UX恰好為U一半時,RX=R0;
2)多測幾組,計算出RX,然後再取平均;處理方法可由圖象法:
由上式可得出 ;即1/UX和R0的圖線為直線,從圖象中求出斜率,這樣可得出RX。
2、 誤差分析:
伏特表內阻、電源內阻影響;
接觸電阻、儀表的精確度。
3、 例題:
有一6伏的穩壓電源、電阻箱、滑動變阻器、伏特表(0—6伏,內阻末知)
試用分壓法測出伏特表的內阻。並畫出實驗裝置圖。

4、 練習:
(1) 若在上題中,以UV代表伏特表上電壓, 1/UV (V-1)
R0表示電阻箱的電阻;為了減小誤差某同學進
行了多次測量,並繪出如下的圖象,由圖可知:
在實驗中 數據是錯誤的;該伏特表
的內阻為 KΩ。

R0(KΩ)
二、 用伏安法測電阻:
1、 原理:根據歐姆定律R=U/I。
處理方法:多次測量取平均值,繪圖。
2、 誤差分析:
(1) 安外法:

(2) 安內法:

3、 選擇的基本依據:

4、 思考:若實驗中沒有安培表(或沒有伏特表),但有一已知電阻。則如何進行電阻測量。試畫出實驗電路圖;並簡要說明如何進行測量。

三、 半偏法測電阻: R0
1、 原理:
按圖所示若I1=I/2,則RX=R0。 RX
思考:當調節R0,使I1=I/2的過程中I是否發生
變化,為什麼

2、此實驗是否一定要知道I1和I的數值,若安培表沒有示數,只有刻度格,怎樣才能測量RX。

3、 例題:
有一穩壓電源、電阻箱、滑動變阻器、兩個相同的微安表(表盤上均只有刻度線,沒有數值)導線、開關。試設計一實驗測出其中一個微安表的內阻大小。

4、練習:
(1)從下列器材中選出適當的實驗器材,設計一電路測量電流表A1的內阻r1,要求方法簡捷,有可能高的測量精度,並能測得多組數據。
器材:A、電流表A1(量程10mA,內阻約40Ω待測) B、電流表A2(量程500μA,內阻750Ω) C、電壓表V(量程10V,內阻10Ω) D、電阻R1,阻值約100Ω,作保護電阻用 E、滑動變阻器R2,總阻值約50Ω
電源,電動勢為1.5V,內阻很小 G、開關和導線
10、畫出電路圖,標出所用器材的代號;
20、若選用測量數據中的一組來計算r1,則所用的表達式為 ,式中各符號的意義是 。

(2)做電學實驗時需要測定約0.5A的電流,但實驗室只有一個量程是0.3A的電流表,如果手邊有12V學生電源、0—50Ω的滑動變阻器、電爐絲以及導線和開關,有什麼簡單辦法可以把電流表的量程臨時近似地改為0.6A的量程。

四、 替代法測電阻:
1、 原理:
如圖所示,當K扳到A時電流表的示數為I, R0 K
再將K扳到B時,調節R0(電阻箱)的電阻, RX
使電流表示數仍為I,即RX=R0。

2、 誤差:
3、 例題:
現有一阻值為10.0Ω的定值電阻,一個開關,若干根導線和一個電壓表,該電壓表表盤上有刻度但無刻度值,要求設計一個能測定某電源內阻的實驗方案(已知電壓表內阻很大,電壓表量程大於電源電動勢,電源內阻約幾歐姆):
(1) 在下邊方框中畫出實驗電路圖;
(2) 簡要寫出實驗步驟;
(3) 寫出用測得的量計算電源內阻的表達式r= 。
4、 練習:
某同學用以下器材測量電阻:①電流表、②電阻箱、③單刀雙擲開關、④待測電阻、⑤電源、⑥限流電阻。如圖,實驗方法是利用單刀雙擲開關分別將電阻箱和待測電阻接入電路,用電阻替代法測待測電阻的方法來測定測量電阻的阻值。(1)連接好實物圖;
(2)本實驗中開關應先接通的是
含有 的電路;用開關變換電
路,調節電阻箱時應使兩次測量的
大小相等,這時待測電阻
的阻值可以從 上讀出。
五、 平衡電橋法:
1、 原理; R1 R3
如圖電路中,當G表頭的示數為零時, R2 R4
有R1/R2=R3/R4
2、 誤差:
3、 例題:
在平衡電橋法測電阻時,如上圖,已知R1為10Ω,R2為4Ω,R3為電阻箱當調節到某一數值時G的讀數恰好為零,此時電阻箱阻值為6.4Ω,則待測電阻R4為多少?
4、 練習:
試用兩種方法證明平衡電橋的條件是R1/R2=R3/R4。

六、 電壓補償法測電阻:
1、 原理:
如圖:當調節兩滑片使G為零,即下電路中電流
不會通過V表,即A測量的恰好是通過電阻的電
流,而V測量的是R上電壓。這樣就可以准確地
計算R的阻值。
用電勢相等知識分析V測量的是R上的電壓。

2、 擴展和應用:
試用電壓補償法測電源的電動勢;因把伏特表直接接到電源兩端時,由於電源內阻的影響使測量值比電動勢偏小,而採用電壓補償法就能較准確的測量。

七、歐姆表測電阻:
八、特殊方法測電阻:

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