可以直接測電阻,也可以通過(guò)測電流進(jìn)行換算。
直接測電阻:將被測導體用絕緣材料與其它導體隔離,用萬(wàn)用表的電阻檔直接測量被測導體的最遠兩端,得到的是該導體的總電阻。電流換算測量:同樣將被測導體用絕緣材料與其它導體隔離,用電流表的一根表棒與被測導體連接,再將穩壓電源輸出的兩個(gè)線(xiàn)分別與被測導體和電流表另一根表棒連接,觀(guān)看電流表的電流值,再用穩壓電源的電壓值除于電流值,這就是被測導體的電阻值。
這里要注意的是,穩壓電源的正極與被測導體連接時(shí),電流表的正極表棒必須與被測導體另一端連接,負極與穩壓電源的負極連接。也可以將穩壓電源的正極與電流表的正極表棒連接,電流表的負極表棒與被測導體連接,王道電源的負極與被測導體的另一端連接。
一、伏安法測電阻
伏安法測電阻,它的具體方法是:用電流表測量出通過(guò)待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,根據歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX。如圖1所示,用滑動(dòng)變阻器來(lái)調節待測電阻兩端的電壓,這樣我們就可以進(jìn)行多次測量,在試驗中,滑動(dòng)變阻器每改變一次位置,就要記一次對應的電壓表和電流表的示數,計算一次待測電阻Rx的值。對于測定定值電阻,多次測量的目的是取平均值來(lái)減小誤差,一般測三次。對于測小燈泡的阻值多次測量的目的是:測出小燈泡在不同情況(亮度)下的電阻,從而得出電阻受溫度的影響,溫度越高,小燈泡的電阻越大。
注意:1.連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器應調到最大阻值處。
2.滑動(dòng)變阻器的作用:(1)保護電路。(2)改變小燈泡兩端的電壓和通過(guò)的電流。(3)R是定值,不隨電壓、電流的變化而變化燈絲的電阻發(fā)生改變的原因是溫度越高,燈絲電阻越大。
二、伏歐法測電阻
1.器材:電源、電壓表、已知阻值R0的電阻、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干。
從所給的器材來(lái)看,與伏安法相比缺少電流表,而多了一個(gè)定值電阻,思路是怎樣用電壓表和定值電阻組裝電流表,就一切問(wèn)題都迎刃而解,伏歐法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0并聯(lián)來(lái)代替電流表測未知電阻Rx的方法。具體做法如下:
如圖所示就是伏歐法測電阻Rx=■R0的電路圖,在圖中,先把電壓表并聯(lián)接在已知電阻R0的兩端,來(lái)代替電流表,記下此時(shí)電壓表的示數U1;然后再把電壓表并聯(lián)接在未知電阻Rx的兩端,記下此時(shí)電壓表的示數U2。根據串聯(lián)電路中電流處處相等,即:U1/R0=U2/RX,所以:RX=U2R0/U1。
用這種方法測電阻時(shí)一只電壓表要連接兩次,若有兩個(gè)電壓表就更簡(jiǎn)單了,只需把上面電路圖中的虛線(xiàn)部分改為實(shí)線(xiàn),同時(shí)測出U1、U2。
2.器材:電源、電壓表、已知阻值R0的電阻、滑動(dòng)變阻器、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干。要求電壓表只能連接一次電路。
從所給的器材來(lái)看,與(1)相比普通開(kāi)關(guān)被單刀雙擲開(kāi)關(guān)所替代,并且要求電壓表只能接一次,思路是怎樣用電壓表和定值電阻組裝電流表,且要利用單刀雙擲開(kāi)關(guān),電壓表能測出兩個(gè)不同的電壓,從而達到與(1)中普通開(kāi)關(guān)和電壓表連接兩次的目的,具體的作法如圖所示是(如圖所示):
1.先閉合S1斷開(kāi)S2讀出電壓表的示數為U1。
2.再閉合S2斷開(kāi)S1讀出這時(shí)電壓表的示數為U2。
根據分壓公式可計算出Rx的值:
三、安歐法測電阻
1.器材:電源、電流表、已知阻值R0的電阻、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干。
從所給的器材來(lái)看,與伏安法相比缺少電壓表,而多了一個(gè)定值電阻,思路是怎樣用電流表和定值電阻組裝電壓表,安歐法測電阻是指用電流表和已知電阻R0串聯(lián)來(lái)代替電壓表測未知電阻Rx的方法(電路圖如右圖所示),具體做法如下:
(1)閉合S,先測出R0的電流I0.
(2)拆下電流表,接到另一支路上,測出Rx的電流Ix。
根據測得的電流值I0、Ix和定值電阻的阻值R0,計算出Rx的值Rx=■R0。
注意:拆下電流表以后還可以把它接在干路中。
2.器材:電源、電壓表、已知阻值R0的電阻、滑動(dòng)變阻器、單刀雙擲開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干。要求電壓表只能連接一次電路。
從所給的器材來(lái)看,與(1)相比普通開(kāi)關(guān)被單刀雙擲開(kāi)關(guān)所替代,并且要求電流表只能接一次,思路是怎樣用電流表和定值電阻組裝電流表,且要利用單刀雙擲開(kāi)關(guān),電流表能測出兩個(gè)不同的電流,從而達到與(1)中普通開(kāi)關(guān)和電流表連接兩次的目的,具體的作法如圖所示是(如圖所示):
(1)開(kāi)關(guān)擲向b,電流表測量的是通過(guò)RX的電流I1。
(2)開(kāi)關(guān)擲向a,電流表測量的是通過(guò)Rx的電流I2。
(3)通過(guò)計算就有:Rx=■R0。
四、已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器和電壓表測電阻
器材:電源、電壓表、已知最大阻值R0的滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干。要求電壓表只能連接一次電路。
從給的器材來(lái)看,與伏安法相比缺少電流表,就必須測兩次不同的電壓,利用電壓和電阻求出電流,筆者總結為滑動(dòng)變阻器左一次電壓,右一次電路(如圖所示),具體方法如下:
1.先把滑動(dòng)變阻器的滑片P調至A端,記下電壓表示數U2。
2.再把滑動(dòng)變阻器的滑片P調至B端,記下電壓表示數U1。
根據測得的電壓值U1、U2和定值電阻的阻值R0,可計算出Rx的值:Rx=■RAB。
1、如果用的是電子萬(wàn)用表,要先將檔位調至歐姆。
2、在使用前要保證指針在0Ω處,將紅筆和黑筆的前端放在一起,這樣會(huì )造成短路,如果指針還沒(méi)有到0Ω就可旋動(dòng)調零旋鈕Q,使指針指在零歐姆處。
3、紅表筆插到“VΩ”孔中,黑表筆插入“COM”孔中,然后根據待測電路電阻選擇電阻檔的檔位。
4、估量電路電阻值,先把萬(wàn)用表調到電阻最大檔位,如果測量時(shí)數字顯示較小,而且不夠精確,就要調整檔位。
5、最好的讀數是小數點(diǎn)后只有兩位,調到這個(gè)檔位讀出來(lái)的數據才是最精確的。
1、直接法:采用直讀式儀表如萬(wàn)用表的歐姆檔測量電阻的方法稱(chēng)為直接法。
2、比較法:采用比較儀表如直流電橋測量電阻的方法稱(chēng)為比較法。
3、間接法:先測量與電阻有關(guān)的量,然后通過(guò)相關(guān)公式計算出被測電阻的方法稱(chēng)為間接法。常見(jiàn)的例如,伏安法測量電阻。
4、采用萬(wàn)用表測量:
(1)首先選擇測量檔位及量程
將萬(wàn)用表功能旋鈕轉到檔,任一量程。通常情況下,100以下電阻選擇R x 1量程。1K~10K電阻選擇Rx 10或R x 100量程。10K~100K電阻選擇R x 1K或R x 10K量程,100K以上電阻選擇x10K量程。
(2)凋零
用一只手將兩支表筆金屬棒短接,另一只手調節“調零旋鈕”使用萬(wàn)用表指針指示在刻度盤(pán)右端0位。
(3)測量
將萬(wàn)用表兩支表筆分別穩定接觸電阻器的兩個(gè)電極,并從歐姆刻度盤(pán)上讀取指針指示的數據,將數據乘以量程值所得的結果即為該電阻阻值。
(4)判斷好壞
將所測得的結果與電阻的標注值進(jìn)行比較,所測結果與標注值約相等,說(shuō)明該電阻正常,是好的,若相差太大,遠遠超過(guò)其精度允許飯費,說(shuō)明電阻已壞,若在各量程測量時(shí),指針均不偏轉,說(shuō)明電阻已開(kāi)路損壞。
在我們的日常工作中檢修電氣設備時(shí),往往要測量設備、元件和線(xiàn)路的電阻值。我們把阻值在1Ω以下的電阻稱(chēng)為小電阻,阻值在1Ω~100Ω之間的電阻稱(chēng)為中值電阻,阻值在100Ω以上的電阻稱(chēng)為大電阻。由于被測電阻的阻值的不同,因而有不同的測量方法,測量電阻的方法有直接測量法和間接測量法兩種。
直接測量
這是利用專(zhuān)門(mén)的測量?jì)x表對電阻進(jìn)行測量的方法。例如:用萬(wàn)用表歐姆檔測量電阻,可以直接讀取數據。為了提高測量的準確度也可以采用直流單臂電橋測量電阻,這也屬于直接測量。有些小電阻可以用直流雙臂電橋進(jìn)行測量,直接讀取數據。阻值在100—1000μΩ的電阻可以用微歐計直接測量。采用兆歐表可以直接測量大電阻,但誤差較大。
間接測量
當被測量不能直接測量時(shí),可以先測量與被測量有一定函數關(guān)系的物理量,然后再按函數關(guān)系計算被測量的大小,這種方法稱(chēng)為間接測量。例如,想要測量一盞白熾燈燈泡中鎢絲的電阻,但白熾燈在工作時(shí)帶電,且燈泡中鎢絲的電阻隨溫度變化,我們就無(wú)法用萬(wàn)用表直接測量燈泡中鎢絲的電阻值。這時(shí),我們可用電壓表和電流表分別測量與燈泡中鎢絲電阻有一定函數關(guān)系的物理量:電壓U和電流I,然后根據歐姆定律計算燈泡中鎢絲電阻R。
用電壓表和電流表測量電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流,然后根據歐姆定律計算電阻阻值的間接測量方法,叫伏安法。用伏安法測量電阻時(shí),根據電壓表在電路中的位置,測量電路的連接有電壓表前接和電壓表后接兩種方式。
電阻的測量方法有:(1)伏特計一安培計法,(2)諧振法,(3)歐姆表法,(4)直流電橋法,(5)數字式歐姆表法等。
伏特計一安培計法是通過(guò)測出流過(guò)被測電阻的電流和端電壓后,用歐姆定律計算出電阻的方法。這種方法雖簡(jiǎn)單,使用卻不多。
歐姆表法測量電阻器的阻值,雖精度不高,但可滿(mǎn)足一般使用要求。這種方法,由于方便,是最常用的測量阻值的方法。歐姆表的精確度,有賴(lài)于電流表的精確度和電源電動(dòng)勢的穩定性,所以它的精度不高,測量誤差較大。為此,定期對歐姆表進(jìn)行檢查,是十分必要的。常用的檢查方法是通過(guò)測量精密電阻(標準電阻),并進(jìn)行對比后加以修正。
常用的測量電阻器阻值的方法除歐姆表法外,還有電橋法。電橋法的測量精度高于歐姆表法。電橋的種類(lèi)很多,使用最為普遍的電橋是惠斯登電橋和凱爾文電橋。
隨著(zhù)集成電路和數字技術(shù)的發(fā)展,已制成多種新型的電阻測量?jì)x器。數字式歐姆表它們都是把電阻變換成電壓,然后用模/數轉換式電壓表測定電壓,再從電壓來(lái)確定待測電阻R。
可變電阻和電位器的主要測試項目是測定其阻值和調節中心抽頭位置時(shí)有否噪聲出現。阻值的測定方法,常用的噪聲檢測法有歐姆表法和示波器法。
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