電阻值的檢測是恒壓電路問題的重點,也是學習的難點。 這就需要熟練掌握恒壓電路的基本知識,能夠靈活運用內阻檢測的方法,從而提高綜合分析和解決問題的能力。 在測量內阻的實驗中,盡量減少實驗的偏差。 常規的方法是電壓表的阻值越大越好,電壓表的內阻越小越好。 選擇量程大的電壓表和電壓表會降低讀數。 由于巧合偏差,兩者往往互不相讓,難以兼得。 同時,在實驗中,電壓表電壓表不理想,內阻一直存在,總會帶來偏差。 因此,教材中的內阻常規測試有必要在以下基礎上進行改進
下面就來談談如何設計檢測內阻的思路,以及如何改進實驗從而更準確地檢測內阻。
1、伏安法測量內阻
(1)檢測電路
由于電壓表和電流表都有內阻,所以檢測電路有兩種:電壓表內接和電壓表外接。
1、電壓表內部接法和電壓表外部接法電路圖分別如圖1和圖2所示
2、電壓表內外接線方式的選擇
(2)如果不知道RV、RA和待測內阻RX非線性電阻的測量實驗報告,可采用試探法,如圖3所示。當電流表的一端分別接a、b兩點時,若有電壓指示有明顯變化,采用內接法; 如果數字有明顯變化,則使用外接法。
3、偏差分析
內接時的偏差是電壓表分壓引起的,其檢測值偏大,即>Rtrue。
外接時,偏差是電流表分流造成的,其檢測值比較小,即R測量
(2) 伏安法測量電阻電路的改進
方法一:用圖4所示電路消除水表電阻引起的偏差。
二、測量水表的內阻
(1)用半偏壓法測量電壓表的阻值
1、檢測方法:電壓表半偏壓法測量內阻電路圖如圖5所示,R為滑動變阻器,R0為內阻盒,G為被測電壓表的阻值.
實驗時,先關閉S1,關閉S2,調節R使電壓表的指針完全偏置; 然后閉合S2,調節R0,使電壓表的讀數為滿量程的一半,此時內阻盒的數值就是電壓表的阻值。
(注意:實驗前,變阻器的阻值要放在最大位置非線性電阻的測量實驗報告,調整R0時,R不動)
3、設備選擇:由以上原則可知,S2通斷時,支路中的電流近似認為恒定,條件是R≥Rg。 因此,實驗設備的選擇應滿足①電源電動勢盡量大,②R盡量大的要求。
(2) 半偏壓法測量電壓表電阻的實驗改進
方法一:如圖6所示,若將同一電壓表G'作為檢測器串聯,組成如圖7所示的雙水表半偏電路,則上述系統偏差便可輕松解決。 因為,閉合的開關S2連接到R'。 雖然回路總內阻減小,總電壓下降,但在電壓表G'的檢測下反復調整。 R和R'必須能將G'表調整到全偏壓Ig,使G表處于半偏Ig/2,從而擺脫尷尬,消除系統偏差,準確測量Rg= R0。
(3)半偏法測量電流表的阻值
1、電路如圖7所示,實驗時,將R1的滑動片P置于左側,閉合S1、S2,調節滑動變阻器R1,使電流表讀數為滿; 保持滑動變阻器R1不變,斷開S2。 調整電阻盒R0,使電流表讀數為滿量程的一半,則RV=R0。 這些技術稱為恒壓半偏壓法。
由于電流表的阻值較大,所以串聯了R0。 如果R0很小(相對于電流表的阻值),幾乎不起作用,所以R0需要一個更大的阻值; R1為調節電流表,R0串聯。 大道提供可變電流,其電阻必須小,以方便調節大范圍的電流。 因此,滑動變阻器是分壓接法。
2、偏差分析:由于電源也有電阻(即不能視為理想測試),所以當內阻箱電阻減小時,電路中總內阻減小,電壓減小,電壓下降路端電流減小,所以電流表和內阻盒上的總電流大于(1)中提到的電流表上的電流,所以當電流表電流半偏時,內阻盒上的電流小于電流表上的電流。 根據歐姆定律,此時變阻器盒的內阻小于電流表的阻值,即檢測值小于真實值。
(4)半偏電流表電阻實驗的改進
事實上,我們必須掌握內阻檢測的原理和設計檢測電路的思路,尤其是在明天的新課改中,更需要我們具備運用理論知識解決實際問題的知識遷移能力。 教材。
(作者單位:山東雷博學校)