㈠ 请教业余条件下,如何测量小电阻
1.用接地模块电阻测量仪测量接地模块电阻
ZC-8接地模块电阻测量仪是,一种常用的测量接 地电阻的仪器,又称接地模块电阻揭表。它由手揭发电机、电流互感器、滑线电阻和检流计等组成,备有接地模块探针和连接线等附件,外形与兆欧表相似,常用的测量大于1欧的接地模块电阻方法如下:
(1)断开接地模块线与电气设备外壳之间的连接。
(2)将电流探针插在距接地模块体40米处,把电 压探针铺在距接地模块体20米处,二支针垂直插入地面下约毫米,如图10-11所示。
(3)用最短的连接线将仪器的接线柱与接地模块体相连,用较短的连接线将仪器的接线柱 P与电压探针栩连,用最长的连接线将仪器的接线柱C与电流探针相连。
(4)仪器粗调旋钮有3档,根据被测接地模块电阻的大小,选择粗调旋钮的位置。
(5)以每分钟12°转的速度均匀摇动手柄,当表头指针偏离中心时,调节细调拨盘,直到表针居于中心组止。
(6)细调拨盘的指针指示值与粗调旋钮的倍率,就是被测接地模块电阻值。如细调拨盘的读数是0. 35.粗调旋钮的倍率是~10.则被测接地模块电阻是3.5欧。
2.用万用寝测量接地模块电阻
这是一种简易的测量接地模块电阻的方法。
1)如图10-12所示.A为接地模块体点,在距A点3米
的B、C处分别打入两根测试探针,打入地面的深度约毫米。
(2)万用表置RxI挡,调好零点,选好测试线。
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㈡ 电阻好坏测量方法
这不是电阻而是二极管,用万用表检测普通二极管的极性与好坏。
检测原理:根据二极管的单向导电性这一特点性能良好的二极管,其正向电阻小,反向电阻大;这两个数值相差越大越好。若相差不多说明二极管的性能不好或已经损坏。
测量时,选用万用表的“欧姆”挡。一般用r
x100或r
xlk挡,而不用rx1或r
x10k挡。因为rxl挡的电流太大,容易烧坏二极管,r
xlok挡的内电源电压太大,易击穿二极管.
测量方法:将两表棒分别接在二极管的两个电极上,读出测量的阻值;然后将表棒对换再测量一次,记下第二次阻值。若两次阻值相差很大,说明该二极管性能良好;并根据测量电阻小的那次的表棒接法(称之为正向连接),判断出与黑表棒连接的是二极管的正极,与红表棒连接的是二极管的负极。因为万用表的内电源的正极与万用表的“—”插孔连通,内电源的负极与万用表的“+”插孔连通。
如果两次测量的阻值都很小,说明二极管已经击穿;如果两次测量的阻值都很大,说明二极管内部已经断路:两次测量的阻值相差不大,说明二极管性能欠佳。在这些情况下,二极管就不能使用了。
必须指出:由于二极管的伏安特性是非线性的,用万用表的不同电阻挡测量二极管的电阻时,会得出不同的电阻值;实际使用时,流过二极管的电流会较大,因而二极管呈现的电阻值会更小些。
㈢ 可用电桥法对小电阻 精确测量
电桥电阻箱就是专门用于精确测量电阻的设备.它是利用电桥的平衡原理制作的.根据电桥的平衡条件:对臂的乘积相等,式子表示为:R1*R4=R2*R3 .设R1是被测电阻,则R1=R2/R4*R3,把被测电阻接入R1的位置,调整电桥平衡,已知R2/R4的值和R3的值,就可以知道被测电阻的阻值了.
㈣ 测电阻的10种方法
十种测电阻方法归纳
(一)伏安法测电阻
伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验,本实验可以利用电压表和电流表分别测出
未知电阻Rx的电压、电流,再用欧姆定律的变形公式求出Rx的阻值。由于电压表也叫伏
特表,电流表也叫安培表,所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫'伏安法'。
1.原理:由欧姆定律 推出
2.电路图:(见图 1)
3.器材:小灯泡(2.5V)、电流表、电压表、开关、电池阻(3V)、定值电阻(10Ω)、
滑动变阻器、导线。
4.注意点:
ⅰ连接电路时,开关应断开,滑动变阻器应调到最大阻值处。
ⅱ滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)改变小灯泡两端的电压和通过的电流。
ⅲ本实验中多次测量的目的是:测出小灯泡在不同情况(亮度)下的电阻。
5.实验步骤:
(1)根据电路图把实验器材摆好。
(2)按电路图连接电路。
(在连接电路中应注意的事项:①在连接电路时,开关应断开。②注意电压表和电流表
量程的选择,'+'、'-'接线柱。③滑动变阻器采用'一上一下'接法,闭合开关前,滑
片应位于阻值最大处。)
(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),分别
使灯泡暗红(灯泡两端电压 1V)、微弱发光(灯泡两端电压 1.5V)、正常发光(灯泡两端
电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。
实验次数 灯泡亮度 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω
1 灯丝暗红 1
2 微弱发光 1.5
3 正常发光 2.5
同时,在实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡
的温度 升高。
(4)算出灯丝在不同亮度时的电阻。
6.分析与论证:
展示的几组实验表格,对实验数据进行分析发现:灯泡的电阻不是定值,是变化的。
是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢?是电压与电流吗?
难点突破:(我们对比一个实验如图 2:用电压表、电流表测定值电阻的阻值 R)
发现:R是定值,不随电压、电流的变化而变化。
通过论证,表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流,那是什么原因造成的
呢?我们在前面学过,影响电阻大小的因素有哪些?(材料、长度、横截面积和温度。)
那是什么因素影响了灯丝的电阻呢?(是温度。)温度越高,灯丝电阻越大。这个实验
再一次验证了这一点。
(二)测电阻的几种特殊方法
1.只用电压表,不用电流表
方法一:如果只用一只电压表,用图 3所示的电路可以测出未知Rx的阻值。
具体的作法是先用电压表测出Rx 两端的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0
两端的电压为U0。根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx的值为:
用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。
方法二:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图 4所示的电路可以测
出未知Rx的阻值。
具体的作法是先闭合S1,读出电压表的示数为U1,再同时闭合S1 和S2,读出这时电
压表的示数为U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0。
根据分压公式可计算出Rx的值:
方法三:如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图 5所示的电路可以测
出未知Rx的阻值。
具体的作法是先把滑动变阻器的滑片 P 调至 B 端,闭合开关,记下电压表示数U1;把
滑动变阻器的滑片 P调至 A端,记下电压表示数U2。根据测得的电压值U1、U2和定值电阻
的阻值R0,可计算出Rx的值:
以上方法,需要测量两次电压,所以也叫'伏伏法';根据所给器材有电压表和一个已
知阻值的电阻R0,所以又叫'伏阻法'。
2.只用电流表,不用电压表
方法一:如果只用一只电流表,用图 6所示的电路可以测出未知Rx的阻值。先后用电
流表测出通过R0 和Rx的电流分别为I0、Ix,根据测得的电流值I0、Ix 和定值电阻的
阻值R0,根据分流公式可计算出Rx的值为
方法二:用图 7所示的实验电路也可以测出未知Rx的阻值。先闭合开关S1,读出电
流表的示数为 I1,再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为 I2。根据测得的电流值 I1、
I2和定值电阻的阻值R0。
根据分流公式可计算出Rx的值:
方法三:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图 8所示的电路也可以
测出未知Rx的阻值。
具体的作法:是先闭合开关 S1,读出电流表的示数为 I1,再同时闭合 S1、S2,读出这
时电流表的示数为 I2。根据测得的电流值 I1、I2和定值电阻的阻值R0。
计算过程如下:设电源电压为U,当只闭合 S1时,根据欧姆定律的变形公式U=I(R
x+R),可得U=I1(Rx+R0)①;当再同时闭合 S1、S2,R0 被短路,这时有:U=I2Rx
②。
联立①②解方程组得
方法四:如果只用一个电流表,并且要求只能连接一次电路,用图 9所示的电路也可以
测出未知Rx的阻值。
具体的作法:把滑动变阻器的滑片 P 调至 A 端,读出电流表的示数为 IA,再把滑动变
阻器的滑片 P 调至 B 端,读出这时电流表的示数为 IB。根据测得的电流值 IA、IB和定值电
阻的阻值RAB。同样可计算出Rx的值:
以上方法,需要测量两次电流,所以也叫'安安法';根据所给器材有电流表和一个已
知阻值的电阻R0,所以又叫'安阻法'。
总之,用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两端的电压和流过电阻的电流。在缺少器
材(电流表或电压表)的情况下,我们可用间接的方法得到电压值或电流值,仍然可以测量
电阻的阻值。因此,在进行实验复习时要特别重视原理的理解,这是实验设计的基础。
3.等效替代法
方法一:用图 10 所示的电路也可以测出未知Rx的阻值。当 S扳到 A时电流表的示数
为 I,再将 S 扳到 B时,调节 R0(电阻箱)的电阻,使电流表示数仍为 I,即 RX=R0。
方法二:若只有一只电压表和电阻箱,则可用替代法测电阻的阻值,如图 11 所示。先
合上开关 S1,把单刀双掷开关 S2打到 1,调节滑动变阻器的阻值,使电压表有一合适的示数
U0。再把单刀双掷开关 S2打到 2,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为 U0,则此时电阻
箱的示数即为待测电阻 Rx的阻值,即 RX=R0。
等效法虽然也有一块电压表或一块电流表,但在电路中的作用不是为了测量出电压或电
流,而是起到标志作用。
三、典型例题
1.有一个阻值看不清的电阻器 Rx,要测出它的电阻值。
(1)小明按图 12 的电路图连接好电路,检查无误后闭合开关 S,观察到电压表的示数
为 1.6V,电流表的示数如图 13所示,则通过电阻器 Rx的电流为_____A,Rx的电阻为____Ω。
(2)图 14是小虎做这个实验连接的实物图,请你指出其中的三个错误或不妥之处。
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________。
分析与解:
(1)在对电压表、电流表读数时,要先看清接线柱找到对应的量程,弄清分度值,再根
据指针的位置进行读数。图乙中根据接线柱确定是按 0~0.6A量程进行读数,对应的分度值
为 0.02A,因此读数为 0.2A+0.02A×6=0.32A。
(2)电路的错误一般都是电流表、电压表和滑动变阻器连接错误。先看电流表,是串联
连接没错,从图乙看量程也没错,但电流是从负接线柱流进,这是不正确的。再看滑动变阻
器,接线方法显然错误,这样接入电路的是它的最大电阻,移动滑片电阻不变。电压表是并
联连接,正负接线柱连接正确,但量程过大,因为电源电压不超过 3V,选小量程测量结果
要相对准确些。
答案:(1)0.32;5 。
(2)①电流表的正负接线柱接反了;
②把滑动变阻器的电阻线两端接入电路,无法改变电阻大小;
③电压表的量程选大了。
2.物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻 Rx 的实验,各组同学都提出了
自己的设计方案,下列是两组同学的设计情况。
(1)甲组同学决定采用伏安法,请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需
测量的物理量:①___________; ②___________;
(2)乙组同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图 15,以
下是他们的实验操作步骤:
①按电路图连接好实物电路。
②_______________________________________________________。
③_______________________________________________________。
(3)请你用所测物理量写出两种方案未知电阻 Rx的数学表达式:
甲组:Rx=___________。乙组:Rx=___________。
分析与解:本题同时考查了伏安法测电阻和只用一只电流表测电阻两种不同的电阻测量
方法。在伏安法测电阻的电路图中,要用一只电压表和一只电流表分别来测未知电阻的电压
和电流,特别是别忘了串联一只滑动变阻器,需要测量的物理量是未知电阻的电流和电压。
只用一只电流表来测电阻,电源电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻
值,我们可以设法测出两次电流值,分流公式解出未知电阻 Rx 的阻值。具体做法是:先断
开开关,读出电流表的示数为I1;再闭合开关,读出电流表的示数为I2,再根据分流公式
求出Rx和电源电压U。
答案:(1)如图 16 ①未知电阻两端的电压U;
②通过未知电阻和电流I。
(2)②断开开关,读出电流表的示数为I1
③闭合开关,读出电流表的示数为I2
(3)U/I; I1R0/(I2-I1)。
3.要测一个阻值未知的电阻Rx的阻值.提供的器材:电源(电压不变)、两个
开关、一个电流表、一个已知阻值为R0 的定值电阻和若干条导线。请你想办法测出Rx 的
阻值,要求只需连接一次电路即可,写出你设计的实验方案。
分析与解:本题考查了只用一只电流表测电阻的方法。只用一只电流表来测电阻,电源
电压未知,如果只测出一次电流值,无法求出未知电阻的阻值,我们可以设法测出两次电流
值,再利用并联分流公式解出未知电阻 Rx 的阻值;或电源电压一定,利用局部短路,列出
等式。
答案:[1]电路图(见图 17):
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路
(2)闭合开关 S1,断开 S2,记下电流表示数 I1
(3)闭合开关 S2,断开 S1,记下电流表示数 I2
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
(也可以:)
[1]电路图(见图 18):
[2]实验步骤:
(1)按照电路图连接好电路
(2)只闭合开关 S1,记下电流表示数 I1
(3)开关 S1、S2都闭合,记下电流表示数 I2
(4)整理实验器材。
[3]待测电阻Rx的表达式:
4. 现在要测定标有'3.6V 0.32A'灯泡正常发光时的灯丝电阻,给你的器材如下:
开关
一只,导线若干,4.5V 和 6V 的电源各一套(电源电压恒定),量程为 0.6A、3A 的电
流表和 3V、15V的电压表各一只,'5 2A'和'10 1A'的滑动变阻器各一只。测量时
电表示数必须超过所用量程的一半。
(1)应选择电压为______________V的电源;
(2)电流表量程应选择______________A;
(3)电压表量程应选择______________V;
(4)滑动变阻器的规格应选择______________;
(5)画出符合本实验要求的电路图。
分析与解:本题是一道运用伏安法测电阻的设计性实验题,主要考查伏安法测电阻的原
理、串并联电路特点、实验设计和实验器材选择。题中要求'测量时电表示数必须超过所用
量程的一半',为达到这一要求,必须选择电压为 6V 的电源(请同学们想一想,这是为什
么?)。由于小灯泡正常发光时的电流为 0.32A,要满足题中的要求,电流表必须选择量程
为'0.6A'的,电压表必须选择量程为'3V'的。据欧姆定律可估算出小灯泡的灯丝电阻 R
灯,即 。将滑动变阻器串联在电路中起分压作用,其阻值设
为 R,据欧姆定律有 代入上式解得
。所以滑动变阻器应选'10 、1A'的。由于所选电压表的量程小于小灯泡正
常发光时的额定电压,因此应将电压表并接在滑动变阻器的两端,这样小灯泡两端的
电压等于 6V减去电压表的示数。
答案:
(1)6;
(2)0.6;
(3)3;
(4)'10 、1A';
(5)如图 19。
㈤ 电阻测量方法
测电阻方法总汇
1.
利用伏安法测电阻
2.
利用串并联比例法测电阻
对于一些阻值很大(或很小)的电阻,用伏安法直接测量有困难时,可以采用与电压表(或电流表)内阻进行比较的方法来测量电阻.其原理是:串联电路电压与电阻成正比;并联电路电流与电阻成反比.
(1)串联比较:常见电路有如图2-3-6所示的两种.在这两个电路中,如果已知电压表V
1
或电流表A
1
和A
2
的内阻可以测量R
x
的阻值,如果将R
x
换为已知电阻,则可以测量电压表V
1
或电流表A
1
的内阻(电流表A
2
的内阻已知).
(2)并联比较:常见电路有如图2-3-7所示两种.在这两个电路中,如果已知电流表A
2
或电压表V
1
和V
2
的内阻可以测量R
x
的阻值,如果将R
x
换为已知电阻,则可以测量电流表A
2
或电压表V
2
的内阻(电压表V
1
的内阻已知).
3.
利用近似法测电阻
(1)串联电路的近似关系是:两个电阻串联,如果其中一个电阻远大于另一个电阻,则总阻值可以认为等于大电阻,与小电阻无关.
(2)并联电路的近似关系是:两个电阻并联,如果其中一个电阻远大于另一个电阻,则总阻值可以认为等于小电阻,与大电阻无关.
利用近似法测电阻虽然有一定的误差,但如果电路设计合理,可以将误差控制在较小范围内.
半偏法
即为近似法的一种典型情况.
4.
利用等效替代法测电阻
在特定情况下,如果一个未知电阻在电路中所产生的效果与一个已知电阻相同,则可认为这两个电阻的阻值相等.为了使已知电阻能与未知电阻产生相同的效果(阻值相同),一般用电阻箱作为已知电阻.用等效替代法测电阻时为了能够在未知电阻与电阻箱之间切换,一般要用到单刀双掷开关(有时用两个单刀单掷开关),因此,在题目提供的器材中,如果有单刀双掷开关(或两个单刀单掷开关)以及电阻箱时,应优先考虑用等效替代法.
5.
将待测电阻当作电源内阻测量
6.
用欧姆表测电阻
㈥ 电阻的测量方法
乍一看到把电阻测量作为一章可能感到奇怪。毕竟每一位电子工程系的学生第一周内就会学到确定阻值的最简单的欧姆定律:
V = I ×R (公式6.1)
尽管这一公式非常简洁,但精确测量电阻实际是极富挑战性的参数测量。因为公式过于简单化,忽略了电阻会产生热量,继而又反过来影响电阻值本身这一事实。因此应将上述公式更准确地重写为:
V = I×R (T) (公式6.2)
公式中电阻(R) 是温度(T) 的函数。通常把这种被测电阻实际值随电流产生热量而变化的现象称为焦耳自热效应。
另一项需考虑的因素是电阻测量所用电缆的电阻。在测量非常小的电阻时,必须使用开尔文测量技术。我们已在前面几章中介绍了开尔文测量基础知识,您可以把这些技术直接用于电阻测量。但须指出的是焦耳自热效应和电缆电阻的组合使电阻测量更具挑战性。为减少焦耳自热,您需要减小流入被测电阻的电流(降低功率)。但为区别小电流流过电缆的压降和流过被测电 阻的压降,将要求测量设备具有非常精确的电压测量能力。基于上述原因, 电阻测量往往要求1 mV 以上的电压测量分辨能力。
㈦ 如何精密测量小阻值电阻
电桥电阻箱就是专门用于精确测量电阻的设备。它是利用电桥的平衡原理制作的。根据电桥的平衡条件:对臂的乘积相等,式子表示为:R1*R4=R2*R3 。设R1是被测电阻,则R1=R2/R4*R3,把被测电阻接入R1的位置,调整电桥平衡,已知R2/R4的值和R3的值,就可以知道被测电阻的阻值了。
㈧ 求微小电阻的测量方法
要求不高可以用数字万用表测量,要不就用电桥吧,仅供参考。
㈨ 电阻测量的方法
一、用万用表测电阻,一般电压超过九伏。
解析:万用表测电阻的原理就是,当你拨到欧姆表时,万用表内的电池连接到万用表的两支探笔上,两只探笔接触在被测元件两端,此时万用表的指示表相当于串联在被测元件的电流表,电阻越小,电流越大,指针偏转角度越大(这就是为什么阻值零刻度在右边),根据每一个阻值偏转多少度再标到纸盘上。一般万用表有两组电池,一组九伏,一组三伏。九伏用于测量10kω以上的,因为如果你用三伏的,阻值大,电压又比较小,通过的电流超小,所以偏转角度就超小,无法读数。阻值那么大,所以通过的电流比较小,不会烧坏