伏安法测电阻的过程详解


有关伏安法测量电阻的方法,只要测出电阻两端的电压及通过导体的电流,便可以计算出导体的电阻大小,可以通过外接法和内接法二种方式来测量电阻值的大小,下面具体来了解下。

伏安法测电阻

1、原理

由R=U/I知,只要测出电阻两端的电压及通过导体的电流,即可以算出导体的电阻。

2、电路

如图(a)所示:

伏安法测电阻的过程详解

图(a)

电流表接在电压表的两接线柱外侧,通常称为“外接法”;

如图(b)所示:

伏安法测电阻的过程详解

图(b)

电流表接在电压表的两接线柱内侧,通常称为“内接法”。

3、伏安法测电阻的误差分析如上图,R为待测电阻,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此二种方法测量电阻都有误差。

(1)电流表外接法

电压表示数:Uv=U?,电流表示数:I?=I?+Iv>I?,R测<R真,测量值偏小,适用于测量小阻值的电阻。

外接法误差来源于电压表的分流作用,分流越小,误差越小,所以该电路适用于测量小电阻,即R?Rv。

外接法的测量值实际为伏特表和电阻器的并联电阻。

(2)电流表内接法

电压表示数:Uv=U?+U?>U?,电流表示数:I?=I?,R测>R真,测量值偏大,适用于测量大阻值电阻.

内接法误差来源于电流表的分压作用,分压越小,误差越小,所以该电路适用于测量大电阻,即R?RA.

内接法的测量值实际为安培表和电阻器的串联电阻。

4、伏安法测电阻时电路选择的方法

(1)定量判定法

当已知待测电阻的大约值Rx,电流表的内阻R?和电压表的内阻Rv,则:

伏安法测电阻的过程详解

(2)试触法

如果不知道R的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,则电路可以如图所示:

伏安法测电阻的过程详解

连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表的示数变化情况:

①若电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即Rx是一个高阻值电阻,应选用内接法,S应接b测量;

②若电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用较强,即Rx是一个低阻值电阻,应选用外接法,S应接a测量。