电阻值的检测是恒压电路问题的重点,也是学习的难点。 这就需要熟练掌握恒压电路的基本知识,能够灵活运用内阻检测的方法,从而提高综合分析和解决问题的能力。 在测量内阻的实验中,尽量减少实验的偏差。 常规的方法是电压表的阻值越大越好,电压表的内阻越小越好。 选择量程大的电压表和电压表会降低读数。 由于巧合偏差,两者往往互不相让,难以兼得。 同时,在实验中,电压表电压表不理想,内阻一直存在,总会带来偏差。 因此,教材中的内阻常规测试有必要在以下基础上进行改进
下面就来谈谈如何设计检测内阻的思路,以及如何改进实验从而更准确地检测内阻。
1、伏安法测量内阻
(1)检测电路
由于电压表和电流表都有内阻,所以检测电路有两种:电压表内接和电压表外接。
1、电压表内部接法和电压表外部接法电路图分别如图1和图2所示
2、电压表内外接线方式的选择
(2)如果不知道RV、RA和待测内阻RX非线性电阻的测量实验报告,可采用试探法,如图3所示。当电流表的一端分别接a、b两点时,若有电压指示有明显变化,采用内接法; 如果数字有明显变化,则使用外接法。
3、偏差分析
内接时的偏差是电压表分压引起的,其检测值偏大,即>Rtrue。
外接时,偏差是电流表分流造成的,其检测值比较小,即R测量
(2) 伏安法测量电阻电路的改进
方法一:用图4所示电路消除水表电阻引起的偏差。
二、测量水表的内阻
(1)用半偏压法测量电压表的阻值
1、检测方法:电压表半偏压法测量内阻电路图如图5所示,R为滑动变阻器,R0为内阻盒,G为被测电压表的阻值.
实验时,先关闭S1,关闭S2,调节R使电压表的指针完全偏置; 然后闭合S2,调节R0,使电压表的读数为满量程的一半,此时内阻盒的数值就是电压表的阻值。
(注意:实验前,变阻器的阻值要放在最大位置非线性电阻的测量实验报告,调整R0时,R不动)
3、设备选择:由以上原则可知,S2通断时,支路中的电流近似认为恒定,条件是R≥Rg。 因此,实验设备的选择应满足①电源电动势尽量大,②R尽量大的要求。
(2) 半偏压法测量电压表电阻的实验改进
方法一:如图6所示,若将同一电压表G'作为检测器串联,组成如图7所示的双水表半偏电路,则上述系统偏差便可轻松解决。 因为,闭合的开关S2连接到R'。 虽然回路总内阻减小,总电压下降,但在电压表G'的检测下反复调整。 R和R'必须能将G'表调整到全偏压Ig,使G表处于半偏Ig/2,从而摆脱尴尬,消除系统偏差,准确测量Rg= R0。
(3)半偏法测量电流表的阻值
1、电路如图7所示,实验时,将R1的滑动片P置于左侧,闭合S1、S2,调节滑动变阻器R1,使电流表读数为满; 保持滑动变阻器R1不变,断开S2。 调整电阻盒R0,使电流表读数为满量程的一半,则RV=R0。 这些技术称为恒压半偏压法。
由于电流表的阻值较大,所以串联了R0。 如果R0很小(相对于电流表的阻值),几乎不起作用,所以R0需要一个更大的阻值; R1为调节电流表,R0串联。 大道提供可变电流,其电阻必须小,以方便调节大范围的电流。 因此,滑动变阻器是分压接法。
2、偏差分析:由于电源也有电阻(即不能视为理想测试),所以当内阻箱电阻减小时,电路中总内阻减小,电压减小,电压下降路端电流减小,所以电流表和内阻盒上的总电流大于(1)中提到的电流表上的电流,所以当电流表电流半偏时,内阻盒上的电流小于电流表上的电流。 根据欧姆定律,此时变阻器盒的内阻小于电流表的阻值,即检测值小于真实值。
(4)半偏电流表电阻实验的改进
事实上,我们必须掌握内阻检测的原理和设计检测电路的思路,尤其是在明天的新课改中,更需要我们具备运用理论知识解决实际问题的知识迁移能力。 教材。
(作者单位:山东雷博学校)