第一,. 伏安法
器材:電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、電源、待測電阻和導線。
測量方法:電路如圖1所示,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,用電流表測出通過Rx的電流I,則Rx=U/I。
難點提示:伏安法測電阻有内接法和外接法兩種,如圖1(a)是外接法,電流表接在電壓表的二個接線柱之外。如圖1(b)是内接法,電流表接在電壓表的二個接線柱之内。當待測電阻Rx的阻值遠遠小于電壓表的内阻時,電壓表的分流作用很小,可以忽略,用外接方法測量,誤差較小;當Rx的阻值遠遠大于電流表的内阻時,電流表的分壓作用很小,用内接方法測量,誤差較小。
第二, 伏阻法
器材:電壓表、阻值已知的定值電阻R0、阻值未知的電阻Rx、開關、電源和導線。
方法1、通過移動電壓表的位置來測量電阻。
電路如圖2所示:先把電壓表并聯在R0兩端,測出電壓U1;然後再把電壓表并聯在Rx兩端,測出Rx兩端的電壓U2。根據分壓原理(串聯電路中的電流處處相等)得到:U1/R0=U2/Rx,則Rx=U2R0/U1。
方法2、通過某開關的閉合或斷開,改變電路的連接情況來測量電阻。
電路如圖3所示,閉合開關S1,用電壓表測出Rx兩端電壓U1,然後再閉合S2,将R0短路,測得電路兩端的總電壓U。
根據分壓原理,U1/Rx=(U-U1)/R0,則Rx=U1R0/(U-U1)。
第三,安阻法
器材:電流表一個、阻值已知的定值電阻R0、開關、電源、待測電阻Rx和導線。
方法1、通過改變電流表的位置來測電阻。電路如圖4所示:先把電流表跟Rx串聯,測出通過Rx的電流I1,然後再把電流表跟R0串聯,測出通過R0的電流I2。根據并聯各支路電壓相等(或分流原理)得到:I1Rx=I2R0,則Rx=I2R0/I1。
方法2、開關通斷法,又分兩種方法。
(1)、短路法:電路如圖5所示。先閉合開關S1,測出Rx和R0串聯後的電流I1,然後再閉合S2,把R0短路,測出通過Rx的電流I2。
根據電源的電壓不變得到:I1(R0 Rx)=I2Rx,則Rx=I1R0/(I2-I1)
(2)、開路法:電路如圖6所示。先閉合開關S1,測出通過Rx的電流I1,然後再閉合S2,測出通過Rx和R0的總電流I。因根據電源的電壓不變(并聯各支路電壓相等)得到:
I1RX=(I-I1)R0,則RX=(I-I1)R0/I1。
第四,安滑法
器材:電流表、已知最大阻值為R的滑動變阻器、開關、電源、待測電阻和導線。
電路如圖7所示,閉合開關S,把滑動變阻器的滑片滑至a端,測出通過Rx的電流I1,再把滑片移至b端,測出電流I2。
因根據電源的電壓不變得到:I1Rx=I2(Rx R),
則Rx=I2R/(I1-I2)。
第五、伏滑法
器材:電壓表、已知最大阻值為R的滑動變阻器、開關、電源、待測電阻Rx和導線。
電路如圖8所示,先閉合開關S,滑片P分别置于a端和b端,讀出電壓表的示數分别為U1和U2。很容易看出U1就是電源的電壓(總電壓)。
根據分壓原理知:U2/Rx=(U1-U2)/R,則Rx=U2R/(U1-U2)。
小結:電阻的間接測量基本方法,或者根據分壓原理,或者根據分流原理,或者根據電源的電壓不變。
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