电阻测量的10种方法
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在电子修理中常常须要丈量电阻的阻值。一般广泛选用的都是用万用表来丈量,但量出的成果有必定的差错。假如须要精确丈量可以选用电桥丈量。由于在修理中很少会用到电桥,再之万用表丈量尽管精度不是很高但也够用了。
欧姆表测电阻
欧姆表的结构、原理
它的结构如图由三个部件组成:G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻,也称调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r。
欧姆档测电阻的原理是依据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔接上待测电阻Rx时,由闭合电路欧姆定律可知:
I=E/(R+Rg+Rx+r)=E/(R内+RX)
由电流的表达式可知:经过电流计的电流尽管不与待测电阻成正比,但存在一一对应的联系,即测出相应的电流,就可算出相应的电阻,这便是欧姆表测电阻的基本原理。
2.运用留意事项:
(1)欧姆表的指针偏转视点越大,待测电阻阻值越小,所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反,即左大右小;电流表、电压表刻度是均匀的,而欧姆表的刻度是不均匀的,左密右稀,这是由于电流和电阻之间并不是正比也不是反比的联系。
(2)多用表上的红黑接线柱,表明+、-南北极。黑表笔接电池的正极,红表笔接电池的负极,电流总是从红笔流入,黑笔流出。
(3)丈量电阻时,每一次换档都应该进行调零
(4)丈量时,应使指针尽可能在满刻度的中心邻近。(一般在中值刻度的1/3区域)
(5)丈量时,被测电阻应和电源、其它的元件断开。
(6)丈量时,不能用双手一起触摸表笔,由于人体是一个电阻,运用结束,将挑选开关拨离欧姆档,一般旋至交谈电压的最高级或OFF档。
伏安法测电阻
1.原理:依据部分电路欧姆定律。
2.控制电路的挑选
控制电路有两种:
一种是限流电路(如图2);
另一种是分压电路。(如图3)
(1)限流电路是将电源和可变电阻串联,经过改动电阻的阻值,以到达改动电路的电流,但电流的改动是有必定规模的。其长处是节约能量;一般在两种控制电路都可以挑选的时期,优先考虑限流电路。
(2)分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来,再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图其输出电压由ap之间的电阻决议,这样其输出电压的规模可以从零开始改动到接近于电源的电动势。在下列三种状况下,必定要运用分压电路:
①要求丈量数值从零开始改动或在坐标图中画出图线。
②滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。
③电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。
3.丈量电路
由于伏特表、安培表存在电阻,所以丈量电路有两种:即电流表内接和电流表外接。
(1)电流表内接和电流表外接的电路图别离见图图5
(2)电流表内、外接法的挑选,
①、已知RV、RA及待测电阻RX的大致阻值时
(3)差错剖析:
内接时差错是由于电流表分压引起的,其丈量值偏大,即R测>R真;
外接时差错是由于电压表分流引起的,其丈量值偏小,即R测<R真。
4.伏安法测电阻的电路的改善
如图图8的两个测电阻的电路可以消除电表的内阻带来的差错,为什么?怎样丈量?
测电阻的几种独特办法
只用电压表,不必电流表
办法一:假如只用一只电压表,用图3所示的电路可以测出不知道Rx的阻值。
详细的作法是先用电压表测出Rx两头的电压为Ux;再用这只电压表测出定值电阻R0两头的电压为U0。依据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R可估算出Rx的值为:
办法二:假如只用一个电压表,而且要求只能衔接一次电路,用图4所示的电路可以测出不知道Rx的阻值。
详细的作法是先闭合S读出电压表的示数为U再一起闭合S1和S读出这时电压表的示数为U2。依据测得的电压值UU2和定值电阻的阻值R0。
依据分压公式可估算出Rx的值:
办法三:假如只用一个电压表,而且要求只能衔接一次电路,用图5所示的电路可以测出不知道Rx的阻值。
详细的作法是先把滑动变阻器的滑片P调至B端,闭合开关,记下电压表明数U1;把滑动变阻器的滑片P调至A端,记下电压表明数U2。依据测得的电压值UU2和定值电阻的阻值R可估算出Rx的值:
以上办法,须要丈量两次电压,所以也叫“伏受刑”;依据所给器件有电压表和一个已知阻值的电阻R所以又名“伏阻法”
只用电流表,不必电压表
办法一:假如只用一只电流表,用图6所示的电路可以测出不知道Rx的阻值。先后用电流表测出经过R0和Rx的电流别离为IIx,依据测得的电流值IIx和定值电阻的阻值R依据分流公式可估算出Rx的值为
办法二:用图7所示的试验电路也可以测出不知道Rx的阻值。先闭合开关S1,读出电流表的示数为I再断开S1闭合S2,读出这时电流表的示数为I2。依据测得的电流值II2和定值电阻的阻值R0。
依据分流公式可估算出Rx的值:
办法三:假如只用一个电流表,而且要求只能衔接一次电路,用图8所示的电路也可以测出不知道Rx的阻值。
详细的作法:是先闭合开关S读出电流表的示数为I1,再一起闭合SS读出这时电流表的示数为I2。依据测得的电流值I1、I2和定值电阻的阻值R0。
估算历程如下:设电源电压为U,当只闭合S1时,依据欧姆定律的变形公式U=I(Rx+R),可得U=I1(Rx+R0)①;当再一起闭合SSR0被短路,这时有:U=I2Rx②。
办法四:假如只用一个电流表,而且要求只能衔接一次电路,用图9所示的电路也可以测出不知道Rx的阻值。
详细的作法: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。依据测得的电流值IA、IB和定值电阻的阻值RAB。相同可估算出Rx的值:
以上办法,须要丈量两次电流,所以也叫“安安法”;依据所给器件有电流表和一个已知阻值的电阻R所以又名“安阻法”。总归,用伏安法测电阻的基本原理是测定电阻两头的电压和流过电阻的电流。在短少器件(电流表或电压表)的状况下,咱们可用直接的办法得到电压值或电流值,依然可以丈量电阻的阻值。因而,在进行试验温习时要特别注重原理的了解,这是试验设计的根底。
等效替代法
1.等效替代法便是在丈量的历程中,让经过待测电阻的电流(或电压)和经过电阻箱的电流(或电压)持平。电路如图将单刀双掷开关调到a,闭合S1调理R,使安培表读数为I坚持R不动,将单刀双掷开关打到b,调理R0使安培表读数仍为I则电阻箱的读数便是待测电阻的数值。
2.丈量原理:图14是用伏特表完结的试验,同学们自己剖析丈量原理。
3.留意:首要元件为电阻箱和单刀双掷开关。虚线框内可用分压控制电路。
公式估算法测电阻
公式估算法首要是使用串并联电路的特色和全电路的常识进行剖析,并求出待测电阻的数值。图15是丈量电阻Rx的电路,Rx为待测电阻,R为维护电阻,其阻值不知道,R1为已知的定值电阻,电源电动势为E不知道,SS2均为单刀双掷开关,A为电流表,其内阻不计。
(1)丈量Rx的过程为:S2向d闭合,S1向a闭合,记下电流表的读数I再将S2向c闭合,S1向b闭合,记下电流表读数I2。
(2)估算Rx的公式为
剖析回答:当S2接d,S1接a时,Rx的电压Ux=I1Rx
当S2接c,S1接b时,R1上的电压U1=I2R2在不改动电阻R的状况下,Ux=U1
所以I1Rx=I2R
桥式电路测电阻
1.原理:如图9的电路称为桥式电路,一般状况下,电流计中有电流经过,但满意必定的条件时,电流计中会没有电流经过,此刻,称为电桥平衡。
处于电桥平衡时,图中A、B两点电势持平,因而电路结构可以当作:R1R2和R3R4别离串联,然后并联;或R1R3和R2R4别离并联,然后再串联。
桥平衡的条件:R1TImes;R4=R2TImes;R3(自己推导)
丈量办法如图衔接电路,取RR2为定值电阻,R3为可变电阻箱(可以直接读出数值),Rx为待测电阻。调理R使电流计中的读数为零,使用平衡条件,求出Rx。

半偏法测电阻
1.半偏法测电流表内阻
(1)丈量办法:电流表半偏法测电阻的电路图如图R为滑动变阻器,R0为电阻箱,G为待测电流表内阻。试验时,先合上S断开S调理R使电流计的指针满偏;再合上S调理R0使电流计的读数为满刻度的一半,这时,电阻箱的数值即为电流计的内阻。(留意:试验前,变阻器的阻值应放在最大方位;调理R0时,R不动)
(2)丈量原理:S2翻开时,设电流表满偏电流
由于R》Rg,R》r,所以Ig≈E/R,当S2闭合时,R0和Rg并联,并联后总阻值R并<Rg《R,故S2闭合后,电路中总电流简直不变,即Ig≈E/R,调理R0使电流表半偏为Ig/所以流过R0的电流也为Ig/所以R0=Rg
(3)器件挑选:从上述原理可知,S2翻开与闭合,近似以为干路中电流不变,条件是R》Rg。故试验器件挑选应满意
①电源电动势尽可能大,②R尽可能大。
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的电路图衔接好电路,查看无误后闭合开关S,观察到电压表的示数为1.6V,电流表的示数如图13所示,则经过电阻器Rx的电流为_____A,Rx的电阻为____Ω。
(2)图14是小虎做这个试验衔接的实物图,请你指出其间的三个过错或不当之处。
剖析与解:
(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,澄清分度值,再依据指针的方位进行读数。图乙中依据接线柱确定是按0~0.6A量程进行读数,对应的分度值为0.02A,因而读数为0.2A+0.02ATImes;6=0.32A。
(2)电路的过错一般都是电流表、电压表和滑动变阻器衔接过错。先看电流表,是串联衔接没错,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,接线办法明显过错,这样接入电路的是它的最大电阻,移动滑片电阻不变。电压表是并联衔接,正负接线柱衔接正确,但量程过大,由于电源电压不超越3V,选小量程丈量成果要相对精确些。
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头接入电路,无法改动电阻巨细;
③电压表的量程选大了。