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惠斯通电桥测电流表内阻电路图

2014-7-9 7:50:27 点击:2793 来自:admin
一、 分压法测电阻: RX R0 1、 原理:已知R0,电源,伏特表。 由伏特表测出RX上电压UX及总 UX U 电压U, 由分压关系可得:
RX=UR0/(U—UX) 处理:1)当调节R0使UX恰好为U一半时,RX=R0; 2)多测几组,计算出RX,然后再取平均;处理方法可由图象法
由上式可得出 ;即1/UX和R0的图线为直线,从图象中求出斜率,这样可得出RX。 2、 误差分析: 伏特表内阻、电源内阻影响; 接触电阻、仪表的精确度。
3、 例题: 有一6伏的稳压电源、电阻箱、滑动变阻器、伏特表(0—6伏,内阻末知) 试用分压法测出伏特表的内阻。并画出实验装置图。 4、 练习:
(1) 若在上题中,以UV代表伏特表上电压, 1/UV (V-1) R0表示电阻箱的电阻;为了减小误差某同学进 行了多次测量,并绘出如下的图象,由图可知:
在实验中 数据是错误的;该伏特表 的内阻为 KΩ。 R0(KΩ) 二、 用伏安法测电阻: 1、 原理:根据欧姆定律R=U/I。
处理方法:多次测量取平均值,绘图。 2、 误差分析: (1) 安外法: (2) 安内法: 3、 选择的基本依据:
4、 思考:若实验中没有安培表(或没有伏特表),但有一已知电阻。则如何进行电阻测量。试画出实验电路图;并简要说明如何进行测量。 三、 半偏法测电阻: R0 1、 原理: 按图所示若I1=I/2,则RX=R0。 RX 思考:当调节R0,使I1=I/2的过程中I是否发生 变化,为什么? 2、此实验是否一定要知道I1和I的数值,若安培表没有示数,只有刻度格,怎样才能测量RX。 3、 例题: 有一稳压电源、电阻箱、滑动变阻器、两个相同的微安表(表盘上均只有刻度线,没有数值)导线、开关。试设计一实验测出其中一个微安表的内阻大小。 4、练习: (1)从下列器材中选出适当的实验器材,设计一电路测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有可能高的测量精度,并能测得多组数据。 器材:A、电流表A1(量程10mA,内阻约40Ω待测) B、电流表A2(量程500μA,内阻750Ω) C、电压表V(量程10V,内阻10Ω) D、电阻R1,阻值约100Ω,作保护电阻用 E、滑动变阻器R2,总阻值约50Ω 电源,电动势为1.5V,内阻很小 G、开关和导线 10、画出电路图,标出所用器材的代号; 20、若选用测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为 ,式中各符号的意义是 。 (2)做电学实验时需要测定约0.5A的电流,但实验室只有一个量程是0.3A的电流表,如果手边有12V学生电源、0—50Ω的滑动变阻器、电炉丝以及导线和开关,有什么简单办法可以把电流表的量程临时近似地改为0.6A的量程。 四、 替代法测电阻: 1、 原理: 如图所示,当K扳到A时电流表的示数为I, R0 K 再将K扳到B时,调节R0(电阻箱)的电阻, RX 使电流表示数仍为I,即RX=R0。 2、 误差: 3、 例题: 现有一阻值为10.0Ω的定值电阻,一个开关,若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约几欧姆): (1) 在下边方框中画出实验电路图; (2) 简要写出实验步骤; (3) 写出用测得的量计算电源内阻的表达式r= 。 4、 练习: 某同学用以下器材测量电阻:①电流表、②电阻箱、③单刀双掷开关、④待测电阻、⑤电源、⑥限流电阻。如图,实验方法是利用单刀双掷开关分别将电阻箱和待测电阻接入电路,用电阻替代法测待测电阻的方法来测定测量电阻的阻值。(1)连接好实物图; (2)本实验中开关应先接通的是 含有 的电路;用开关变换电 路,调节电阻箱时应使两次测量的 大小相等,这时待测电阻 的阻值可以从 上读出。 五、 平衡电桥法: 1、 原理; R1 R3 如图电路中,当G表头的示数为零时, R2 R4 有R1/R2=R3/R4 2、 误差: 3、 例题: 在平衡电桥法测电阻时,如上图,已知R1为10Ω,R2为4Ω,R3为电阻箱当调节到某一数值时G的读数恰好为零,此时电阻箱阻值为6.4Ω,则待测电阻R4为多少? 4、 练习: 试用两种方法证明平衡电桥的条件是R1/R2=R3/R4。 六、 电压补偿法测电阻: 1、 原理: 如图:当调节两滑片使G为零,即下电路中电流 不会通过V表,即A测量的恰好是通过电阻的电 流,而V测量的是R上电压。这样就可以准确地 计算R的阻值。 用电势相等知识分析V测量的是R上的电压。 2、 扩展和应用: 试用电压补偿法测电源的电动势;因把伏特表直接接到电源两端时,由于电源内阻的影响使测量值比电动势偏小,而采用电压补偿法就能较准确的测量。 七、欧姆表测电阻: 八、特殊方法测电阻:

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