伏安法測電阻是電學(xué)中典型的實(shí)驗之一,本文詳細描述采用伏安法進(jìn)行直流電阻的測量方法以及比較。
在電路中對于直流電阻的測量經(jīng)常采用伏安法進(jìn)行測量,伏安法測量電阻有內接法和外接法,其連線(xiàn)方式分別如圖1和圖2所示。

圖1 外接法

圖2 內接法
分別用R測、R真表示被測電阻的測量值和真實(shí)值RV、RA表示電壓表和電流表的內阻,當按照圖1外接法的方式對電阻進(jìn)行測量的時(shí)候,被測電阻為:

由于電壓表的分流作用使得被測電阻值小于電阻的真實(shí)值,當電壓表內阻越大的時(shí)候其分流作用越弱,被測電阻值就越接近真實(shí)值。
當按照圖2內接法對電阻進(jìn)行測量的時(shí)候,被測電阻為:

由于電流表的分壓作用使得被測電阻值大于電阻的真實(shí)值,當電流表的內阻越小的時(shí)候其分壓越小,被測電阻值就越接近真實(shí)值。
根據上面的分析可知,選擇合理的接線(xiàn)方式可以有效地減小測量誤差。
如果有先驗知識,知道被測電阻的阻值大致范圍和電壓表、電流表的內阻,可以采用如下判定規則選取接線(xiàn)方式:
1、當RV≥200R時(shí),采用外接法;當R≥200R 時(shí),采用內接法。
2、當RV、RA和R不滿(mǎn)足判據1時(shí),采用如下判定規則:
當
時(shí)(即 為大電阻),采用內接法;
當
時(shí)(即 為小電阻),采用外接法;
當
時(shí)采用內、外接法均可;
3、當RV、RA和R未知時(shí),此時(shí)可以用試觸法進(jìn)行判定:

圖3 試觸法
首先將電壓表接于M點(diǎn),測出此時(shí)的電壓 和電流 ;然后將電壓表接于N點(diǎn),測出此時(shí)的電壓UN和電流IN,算出電壓變化量
和電流變化量 。
當
,說(shuō)明電流表內阻帶來(lái)的影響比較大,此時(shí)用外接法;
當
時(shí),說(shuō)明電壓表內阻帶來(lái)的影響比較大,此時(shí)用內接法。
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