伏安法测电阻(分压限流选择与内外接法误差分析)讲解课件.ppt

1、伏安法测电阻伏安法测电阻第二章电路第二章电路一、电阻的测量一、电阻的测量:用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值R，IUR 伏安法 电流表外接法 电压表示数RVUU电流表示数VRAIIIAVIUR测VIAIRUR真VVRRRRR测AVR适合测量适合测量小小电阻，即电阻，即RARRR测AVR适合测量适合测量大大电阻，即电阻，即RRA 误差原因：电流表的误差原因：电流表的分压分压，分压越少，分压越少，误差越小误差越小,RRVAVARRRRR即当该值为临界值该值为临界值;,VARRR 若,VARRR 若,VARRR 若采用电流表内接法采用电

2、流表内接法;采用电流表外接法采用电流表外接法;内外接法均可内外接法均可;2、伏安法测电阻电路选择 例、用伏安法测量某电阻例、用伏安法测量某电阻RxRx的阻值的阻值,现有现有实验器材如下实验器材如下:A.A.待测电阻待测电阻R Rx x：约：约5555，B.B.电流表电流表A A：量程：量程0 0-3A 3A（内阻（内阻0.10.1）C.C.电压表电压表V V：量程：量程0 0-15V 15V（内阻（内阻4K4K）确定电流表的内外接方式。确定电流表的内外接方式。例、如图所示电流表和电压表例、如图所示电流表和电压表的读数分别为的读数分别为10V10V和和0.1A,0.1A,电压表内电压表内阻为阻为

3、500500,那么待测电阻那么待测电阻R R的测量的测量值比真实值值比真实值 ,测量值为测量值为 ,真实值为真实值为 .AVRcd例、一个未知电阻例、一个未知电阻,无法估计其电阻无法估计其电阻值值,某同学用伏安法测量此电阻某同学用伏安法测量此电阻,用如图用如图(a)(b(a)(b)两种电路各测一次两种电路各测一次,用用(a)(a)图所测图所测数据为数据为3.0V3.0V、3.0mA,3.0mA,用用(b)(b)图测得的数据图测得的数据是是2.9V2.9V、4.0mA,4.0mA,由此可知由此可知,用用 图测图测得得R Rx x的误差较小的误差较小,测量值测量值R Rx x=.AVAVRxRx(

4、a)(b)二、限流和分压电路二、限流和分压电路1.限流式 ERRx图中变阻器起限流作用，求待测电阻Rx的电压可调范围UURRRxx 2.分压式 图中变阻器起分压作用，求待测电阻Rx的电压可调范围:U0ERxR限流式 分压式 可调范围变阻器电能损耗电能损耗EERRRxxE0较大阻值较小阻值较小较大R RX X限流器电路限流器电路R RX X分压器电路分压器电路实验器材的选择应考虑：实验器材的选择应考虑：安全性；安全性；精确性；精确性；方便性方便性返回返回1、两种电路比较：、两种电路比较：分压接法的优势是：分压接法的优势是：电压变化范围大，电压变化范围大，限流接法的优势：限流接法的优势：在于电路连

5、接简便，附加功率损耗较小在于电路连接简便，附加功率损耗较小2、选择原则：、选择原则：a.a.用限流接法超过电表量程，应用用限流接法超过电表量程，应用分压法分压法 b.b.当要求电压从当要求电压从0 0开始变起，或用多组数据时，一定用开始变起，或用多组数据时，一定用分压接法分压接法 c.c.当负载电阻当负载电阻Rx Rx 较大，是较大，是R R 的几倍时，即变阻器总阻值的几倍时，即变阻器总阻值R R较小较小，限流接法对电流、电压的调控作用不明显，一般选，限流接法对电流、电压的调控作用不明显，一般选分压接法分压接法 d.d.当两种接法均可满足实验要求时，一般选当两种接法均可满足实验要求时，一般选限

6、流接法限流接法 e.e.当负载电阻当负载电阻Rx Rx 较小，变阻器总阻值较小，变阻器总阻值R R 较大是较大是Rx Rx 的几倍时，的几倍时，限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法对电流、电压控制作用显著，一般用限流接法限流接法答案答案见解析图见解析图 答案答案A A1 1V V1 1见解析图见解析图 1、用伏安法测量一个电阻器材有：、用伏安法测量一个电阻器材有：待测电阻待测电阻RX(约为约为15);电流表电流表(量程为量程为25mA,内阻内阻）电压表（量程为，内阻电压表（量程为，内阻k）电源（，电源（，r=0)滑动变阻器（最大值滑动变阻器（最大值00，允许最大电流），允许最大电流

7、）开关个，导线若干，开关个，导线若干，根据器材规格和实验要求连接实物图根据器材规格和实验要求连接实物图析：析：RXR采用采用电流表外接电流表外接法法 RXR ，因此采用，因此采用分压式接法分压式接法(1)(2)RX=25K因此采用因此采用安培表内接法安培表内接法RXRWKRRRVA5.51003.0VAR 3.图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图。器材规格如下：物图。器材规格如下：待测电阻待测电阻Rx（约（约100欧）欧）直流毫安表（量程直流毫安表（量程010毫安，内阻毫安，内阻50欧）欧）直流电压表（量程直流电压表（量程03伏，内阻伏，内阻5千欧）千欧）直流电源（输出电压直流电源（输出电压4伏，内阻可不计）伏，内阻可不计）滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围015欧，允许最大电流欧，允许最大电流1安）安）电键一个，导线若干条电键一个，导线若干条根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线。根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线。分析由于待测电阻大于滑动变阻器的全值电阻，所以变阻器应采用分压式接法。由于RA与RX相当，而RVRX，所以，采用安培表外接式。若选用限流式接法，则通过回路的最小电流为：mAmAARRRUIAx1024501510040min可见，只有选用分压式接法。线路连接如下：