測電阻的幾種特殊方法
只用電壓表,不用電流表
方法一:如果只用一只電壓表,用圖3所示的電路可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法是先用電壓表測出Rx兩端的電壓為Ux;再用這只電壓表測出定值電阻R0兩端的電壓為U0。根據(jù)測得的電壓值Ux、U0和定值電阻的阻值R0,可計(jì)算出Rx的值為:
方法二:如果只用一個電壓表,并且要求只能連接一次電路,用圖4所示的電路可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法是先閉合S1,讀出電壓表的示數(shù)為U1,再同時(shí)閉合S1和S2,讀出這時(shí)電壓表的示數(shù)為U2。根據(jù)測得的電壓值U1、U2和定值電阻的阻值R0。
根據(jù)分壓公式可計(jì)算出Rx的值:
方法三:如果只用一個電壓表,并且要求只能連接一次電路,用圖5所示的電路可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法是先把滑動變阻器的滑片P調(diào)至B端,閉合開關(guān),記下電壓表示數(shù)U1;把滑動變阻器的滑片P調(diào)至A端,記下電壓表示數(shù)U2。根據(jù)測得的電壓值U1、U2和定值電阻的阻值R0,可計(jì)算出Rx的值:
以上方法,需要測量兩次電壓,所以也叫“伏伏法”;根據(jù)所給器材有電壓表和一個已知阻值的電阻R0,所以又叫“伏阻法”
只用電流表,不用電壓表
方法一:如果只用一只電流表,用圖6所示的電路可以測出未知Rx的阻值。先后用電流表測出通過R0和Rx的電流分別為I0、Ix,根據(jù)測得的電流值I0、Ix和定值電阻的阻值R0,根據(jù)分流公式可計(jì)算出Rx的值為
方法二:用圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測出未知Rx的阻值。先閉合開關(guān)S1,讀出電流表的示數(shù)為I1,再斷開S1閉合S2,讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測得的電流值I1、I2和定值電阻的阻值R0。
根據(jù)分流公式可計(jì)算出Rx的值:
方法三:如果只用一個電流表,并且要求只能連接一次電路,用圖8所示的電路也可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法:是先閉合開關(guān)S1,讀出電流表的示數(shù)為I1,再同時(shí)閉合S1、S2,讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測得的電流值I1、I2和定值電阻的阻值R0。
計(jì)算過程如下:設(shè)電源電壓為U,當(dāng)只閉合S1時(shí),根據(jù)歐姆定律的變形公式U=I(Rx+R),可得U=I1(Rx+R0)①;當(dāng)再同時(shí)閉合S1、S2,R0被短路,這時(shí)有:U=I2Rx②。
方法四:如果只用一個電流表,并且要求只能連接一次電路,用圖9所示的電路也可以測出未知Rx的阻值。
具體的作法:把滑動變阻器的滑片 P 調(diào)至A端,讀出電流表的示數(shù)為IA,再把滑動變阻器的滑片P調(diào)至B端,讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為 IB。根據(jù)測得的電流值IA、IB和定值電阻的阻值RAB。同樣可計(jì)算出Rx的值:
以上方法,需要測量兩次電流,所以也叫“安安法”;根據(jù)所給器材有電流表和一個已知阻值的電阻R0,所以又叫“安阻法”。 總之,用伏安法測電阻的基本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。在缺少器材(電流表或電壓表)的情況下,我們可用間接的方法得到電壓值或電流值,仍然可以測量電阻的阻值。因此,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)要特別重視原理的理解,這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。