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PAGE3电阻测量中器材和电路的选择马含博电阻测量中器材和电路的选择用伏安法是电学的重要实验,在实验中怎样选择器材和合适的电路是学生普遍感到棘手的问题,下面谈几点解题方法。一、器材的选择器材的选择应遵循两个原则:其一是保证安全,即电阻中的电流不能超过其允许的最大值;电表不能超过最大量程;其二是提高精度,即电表示数要大于满偏值的三分之一。二、电路的选择用伏安测电阻电路的选择分为测量电路选择和控制电路选择测量电路选择测量电路分为内接法、外接法两种,都是相对于电流表而言的,选择的原则是尽可能的减小误差。右图1为内接法显然电压表的读数是RX和RA总电压,而电流表的读数是中电流的真实值都可以用RX=计算阻值势必使测量值大于真实值。造成误差的原因是电流表分注造成的。右图2为外接法,显然电流表的误差是IX和IV之和,而电压表的读数是R两端电压的真实值,所以可以用RX=计算阻值势必使测量值小于其实值,造成误差的原因是电压表的分注作用造成的。由于以上原因,为了更为精确的测量RRR的关系可分为以下几种情况:①当Rx>>RA时,应采用内接法,使电流表的分压作用减小,以达到减小误差的目的②当Rx<<RA时,应采用外接法,使电压表的分流作用减小,以达到减小误差的目的③当RX、RA、RV阻值不明确时可以采用试触法。具体的做法是:连接好测量电路用电压表的游离接线柱分别试触C、D如图3,若电流表示数变化大(即>)说明接触C时电压表分流大,所以要避免分流须接D点,为内接法。若电压表示数变化大,即电流表分压较大,应避免分压,所以用外接法。控制电路的选择控制电路的两种形式限流式分压式忽略电源内阻忽略电源内阻限流式R两端电压变化分压式R两端电压变化范围小即范围大即U选择:通常情况下,由于限流控制电路结构简单安全,能耗小应优先考虑。但在下列三种情况下须选择分压控制:A、当电路要求电流、电压由零开始连续调节,只能选分压电路;B、若提供的电压表、电流表量程的最大允许电流较小,采用限流法无法实现时,只能选分压电路。C、当RX<<R0采用限流,而RX的电流、电压变化很小,不利于取平均值,只能选分压电路。下面用两道例题,讲讲具体操作例1、用伏安法测电阻RX(阻值约为5,已电流表内阻为1,量程为0.6A,电压表的内阻为3K,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的最大阻值为6,额定电流为5A,试画出测RX阻值的电路图分析:∵RX<<RV即可以应用外接法又∵是用限流法RX两端电压的最大值为Umax==9V最小值为Umin===4.1V显然不能用限流式控制电路图如下图6:例2、测一约为25K的电阻,备有下列器材:A、电流表(量程100uA,内阻为2K)B、电流表(量程500uA,内阻为300K)C、电流表(量程10uA,内阻为100K)D、电流表(量程50uA,内阻为500)E、直流稳压电源(=15V,Imax=1A)F、滑动变阻器(Rmax=1K,P0=1W)G、导线若干,电池①电流表应是,电压表应是②画出测量Rx的原理图分析:∵RA<<Rx所以用内接法又∵电源=15V,而D的量程为50V,即使电压全加在两端,指针也达不到满偏值的三分之一,所以电压表选C,这时电流表的最大电流Imax===(A)∴电流表选B又∵RX>Rf用限流式控制RX两端电压变化较小∴用分压式控制,电路图如图7总之电阻测量中电路和器材的选择遵循安全和精度高的原则,依照具体要求和提供的条件,灵活选取。