测量电阻的五种方法(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电流表、电压表和多用电表的使用,电流表(表头)G,(1)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.,(,2)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.电流越大，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电流值.(,I,),1,(3)电流表G的参数,内阻,R,g,：电流表G的电阻，一般几百至几千欧,.,满偏电流,I,g,：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,U,g,：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,见教材P143例1、例2。,小结：见下表.,2,3,测量电阻的五种方法,一、伏安法,：,测量原理,：,测出U和I从而得到R,误差分析,：,内接法：电路如右图所示,，,4,可见：内接法测电阻，测量值偏大。,外接法：如右图所示,，,设电压表分流为 ，则,：,可见：外接法测电阻，测量值偏小。,5,为消除伏安法测电阻内外接两种电路的系统误差而设计电路如右图所示，其具体操作步骤如下：,闭合开关 后，先将单刀双掷开关 置于接点1，设此时电压总表 的示数为 ，而电压表V的示数为 ，电流表A的示数为 ，则有：,再将单刀双掷开关置于2，并同时略向左调节变阻器滑片P，使电压总表的示数仍为 。在此情况下电压,6,V的示数为 ，电流表A的示数为 ，于是有：,联立、可得：,7,二、比较法：,电路如右图所示，为保护电阻，定值电阻 的阻值已知，待测电阻 的阻值未知。,电路设计思想,：,借助两电表示数之间的对比，用含有 的关系式去表示待测电阻 的阻值。,8,操作步骤,：,闭合开关 后，先将单刀双掷开关 置于接点1，读出此时电压表的示数 及电流表的示,数,，根据部分电路欧姆定律有,：,再将 置于接点2，读出此时两表的示数 及 ，同理有：,由、两式可得：,9,设计方案特点：,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 阻值准确，待测电阻的测量结果就有较高,。,三、替代法：,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 的测量方法。电路中的 为保护电阻，为电阻箱，为单刀双掷开关。具体操作步骤如下：,10,闭合开关 后，先将 置于接点1，分别记下此时电流表的示数I及电压表的示数U；再将 置于接点2，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给出了测量结果：,四、补偿法,：,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除。电路设计如右图所示：,图中 为定值电阻，它与电流表内阻 共同构成了补偿电阻，为限流电阻。,操作步骤：,11,闭合开关 后，先将单刀双掷开关 置于1，记下此时电压表的示数 和电流表的示数 ，于是有再将 接到2，记下此时两表的示数 ，于是 有：,12,五、半偏法,：,（改进型）,用半偏法测电流表及电压表内阻的典型电路分别为甲、乙两图所示：,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 及电压表 (的量程应分别大于A、V的量程 )，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。,说明：,13,操作步骤,：,闭合开关 后，在断开 的条件下调节 使电流表A 满偏，同时记下此时另一电流表 的示数。,闭合开关 ，并通过调节 的阻值，使电流表A半偏，而电流表 的示数仍与第一次相同(此时 的阻值应比第一次时略大？)，这就保证干路电流不变的条件下，使电阻箱 和电流表A各分到了满偏电流的一半，于是电 阻箱的示数就等于电流表的内阻。即 .,对乙图操作步骤：先在闭合开关 条件下调节 使电压表满偏，同时记下另一电压表 的示数；然后断开 并通过调节 的阻值，使电压表V半偏，而电压表 的示数仍与第一次相同。同理有：,14,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,R,x,(2)工作原理：闭合电路的欧姆定律,I,=,15,I,=,I,可根据,Rx,与,的对应关系得到,Rx,的值.,(,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.,16,(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，,R,x,=(,R,g,+,R,+,r,)=此电阻值也叫中值,电阻,R,中=(,R,g,+,R,+,r,)=在,I,=处(盘正中央)标为,“,R,中,”.,一般地，,I,=时，刻度值为,R,x,.,17,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。,(4)使用：欧姆表是多用电表其中一个功能.步骤：,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.选取挡位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜.,调零，红黑表笔短接，调节调零旋钮.,测量.,注意:a.不要用手接触电阻的引线。,18,b.若发现指针偏角太大，用倍率较小的挡.若发现指针偏角太小，用倍率较大的挡.c.每次换档后必须重新调零.d.读数：测量值=表盘指针示数倍率.,e.测量完毕：将选择开关旋转到“,off,”,或交流高压挡，拨出电表笔，长期不用应取出电池.,(5)用欧姆表对电阻的测量是粗略测.,19,