电阻测量论文范文

电阻测量论文范文第1篇

论文关键词：初中测量电阻的几种常用方法

 

测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一，也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现，测量电阻方法多种多样，其应用的原理和计算方法也不尽相同，而电路图的设计更是灵活多变，如果学生对该部分知识不加以总结、消化的话，就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象，因此电阻的测量看似简单，实则在教学中常常是学生的弱点，在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况，另外命题者还在不断的推陈出新，用不同的形式对学生进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结，希望对同学们能有所帮助。

一、初中最基本的测电阻的方法

（1）伏安法测电阻

伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻，因为电压表也叫伏特表物理论文，电流表也叫安培表，因此，用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是：用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U，则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示，

用图1的方法虽然简单，也能测出电阻，但是由于只能测一次，因此实验误差较大，为了使测量更准确，实验时我们可以把图1进行改进，在电路中加入滑动变阻器，增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压，这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差，改进后的电路设计如图2所示杂志网。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律，在试验中，滑动变阻器每改变一次位置，就要记一次对应的电压表和电流表的示数，计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值，一般测三次。

（2）伏阻法测电阻

伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系，如图3就是伏欧法测电阻的电路图，在图3中，先把电压表并联接在已知电阻R0的两端，记下此时电压表的示数U1；然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端，记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有：

I1=I2

即：U1/R0=U2/RX

所以：

另外，如果将单刀双掷开关引入试题，伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法，和图3比较，图4、图5的电路设计操作简单物理论文，比如，我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电压U0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电压Ux。故有：。同学们可以试一试按图4计算出Rx的值。

（3）安阻法测电阻

安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和并联电路中的电压关系，如图6是安阻法测电阻的电路图，在图6中，我们先把电流表跟已知电阻R0串联，测出通过R0的电流I1；然后再把电流表跟未知电阻Rx串联，测出通过Rx的电流I2。然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律的知识有：

U0=UX

即：I1R0=I2RX

所以：

显然，如果按图6的方法试验，我们就需要采用两次接线，可能有的同学怕多次拆连麻烦的话，那我们还可以将单刀双掷开关引入电路图，这时我们可以采用如图7的电路设计。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电流I0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电流Ix杂志网。通过计算就有：。

以上三种测电阻的方法是最简单的测电阻方法，也是必须掌握的方法，大家会吗，除此以外，还有常用的易于学生理解的测电阻的常用方法吗？当然还有：

二、特殊方法测电阻

（1）用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值

或者

用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值，我们也可以采取以下方法：

1.如图8所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电压表测量出电源的电压U，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：。

2.如图9所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出电源的电压U，当滑动变阻器的滑片滑至a端时物理论文，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：

（2）用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值

如图10所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电流表测量出Rx和R滑串联时的电流I1，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流I2，因为电源电压不变，可以得到：，故有：。

（3）用等效法测量电阻

如图11所示电路就是用等效法测量电阻的一种实验电路。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱（其最大电阻值大于Rx）。其实验步骤简单操作如下：

把开关S闭向2，读出电流表的数值I，再把S闭向1，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I不变，则读出电阻箱的数值，即为待测电阻Rx的值。

以上就是初中常见的测电阻的方法，大家会吗，希望以上总结对大家的学习有所帮助。

电阻测量论文范文第2篇

论文关键词：初中测量电阻的几种常用方法

 

测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一，也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现，测量电阻方法多种多样，其应用的原理和计算方法也不尽相同，而电路图的设计更是灵活多变，如果学生对该部分知识不加以总结、消化的话，就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象，因此电阻的测量看似简单，实则在教学中常常是学生的弱点，在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况，另外命题者还在不断的推陈出新，用不同的形式对学生进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结，希望对同学们能有所帮助。

一、初中最基本的测电阻的方法

（1）伏安法测电阻

伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻，因为电压表也叫伏特表物理论文，电流表也叫安培表，因此，用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是：用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U，则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示，

用图1的方法虽然简单，也能测出电阻，但是由于只能测一次，因此实验误差较大，为了使测量更准确，实验时我们可以把图1进行改进，在电路中加入滑动变阻器，增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压，这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差，改进后的电路设计如图2所示杂志网。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律，在试验中，滑动变阻器每改变一次位置，就要记一次对应的电压表和电流表的示数，计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值，一般测三次。

（2）伏阻法测电阻

伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系，如图3就是伏欧法测电阻的电路图，在图3中，先把电压表并联接在已知电阻R0的两端，记下此时电压表的示数U1；然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端，记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有：

I1=I2

即：U1/R0=U2/RX

所以：

另外，如果将单刀双掷开关引入试题，伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法，和图3比较，图4、图5的电路设计操作简单物理论文，比如，我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电压U0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电压Ux。故有：。同学们可以试一试按图4计算出Rx的值。

（3）安阻法测电阻

安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和并联电路中的电压关系，如图6是安阻法测电阻的电路图，在图6中，我们先把电流表跟已知电阻R0串联，测出通过R0的电流I1；然后再把电流表跟未知电阻Rx串联，测出通过Rx的电流I2。然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律的知识有：

U0=UX

即：I1R0=I2RX

所以：

显然，如果按图6的方法试验，我们就需要采用两次接线，可能有的同学怕多次拆连麻烦的话，那我们还可以将单刀双掷开关引入电路图，这时我们可以采用如图7的电路设计。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电流I0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电流Ix杂志网。通过计算就有：。

以上三种测电阻的方法是最简单的测电阻方法，也是必须掌握的方法，大家会吗，除此以外，还有常用的易于学生理解的测电阻的常用方法吗？当然还有：

二、特殊方法测电阻

（1）用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值

或者

用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值，我们也可以采取以下方法：

1.如图8所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电压表测量出电源的电压U，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：。

2.如图9所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出电源的电压U，当滑动变阻器的滑片滑至a端时物理论文，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：

（2）用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值

如图10所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电流表测量出Rx和R滑串联时的电流I1，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流I2，因为电源电压不变，可以得到：，故有：。

（3）用等效法测量电阻

如图11所示电路就是用等效法测量电阻的一种实验电路。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱（其最大电阻值大于Rx）。其实验步骤简单操作如下：

把开关S闭向2，读出电流表的数值I，再把S闭向1，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I不变，则读出电阻箱的数值，即为待测电阻Rx的值。

以上就是初中常见的测电阻的方法，大家会吗，希望以上总结对大家的学习有所帮助。

电阻测量论文范文第3篇

论文摘要： 在《电力拖动控制线路与技能训练》的教学中，不少的学生在控制线路安装完后电路是否正确没有信心、不敢到试验台上通电试车，当线路出现故障时不知如何去处理、束手无策;在机床控制线路故障的检修中也存在同样的情况。 论文关键词：电阻测量法 电力拖动控制线路 学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外，主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中，电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样，常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点，但由于要带电测量，在实际操作中学生存在触电的恐惧心理，多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作，学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。 一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用 控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电，但又怕通电失败，通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾，反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性，这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理，同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量，下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解，电路图如图1、接触器选择CJ10-20。 安装前测量各元件是否完好，坏的要修理好，修不好的要更换新的，同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻，具体的数值不同型号的接触器有较大有差别，如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先，用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3，应该是电阻为0Ω，若不导通，则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好，然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位，档位过大使示数太小、误判是短路，档位过小使示数很大、误判为开路，严重会影响到测量的准确性;一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点)，按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作，根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开，从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行，把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点，万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω，则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。 (一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数) 1、按钮功能检查 (1)正转控制检查: 按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。 1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断) 2)此时松开SB3，同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联) 3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断) (2)反转控制检查: 按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。 (1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断) (2)此时松

电阻测量论文范文第4篇

石英晶体元件是现代电子技术领域中一种应用最广泛的基础元件之一。与其他频率元件相比，压电石英晶体有着很高的频率稳定度和极高的品质因素。频率高度稳定的石英晶体已被广泛应用于通信技术、测量技术、计算机技术等领域，它可为各种应用提供精确定时或时钟基准信号[1]。

石英晶体生  本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLW.neT产中，要进行石英晶体微调、石英晶体分选等多个重要的生产加工环节。在不同的生产加工环境中，用到的石英晶体测试环境是不一样的。石英晶体微调环境要使用带两个金属夹片的测试夹具，该测试夹具间存在着杂散电容，其必然会对精确测量石英晶体元件的参数造成影响。

目前，我国作为石英晶体生产元器件生产大国，虽然总体产量很高，但与发达国家相比，产品质量、技术水平和科研能力等存在较大的差距，特别是石英晶体电参数测试技术和设备的水平较低[2]。目前国内石英晶体电参数测试设备大多依赖进口，这些设备价格昂贵，严重限制了我国石英晶体制造行业的发展。目前国内研制的石英晶体测试仪器，对于测量夹具电容采用的是单点校准方法，每测量一个频率的晶体元件都要进行一次附加相移补偿，制约着测试系统的应用普遍性。因此，测量夹具电容对石英晶体频率测量的影响与补偿方法的研究，对于提高石英晶体串联谐振频率测量水平具有十分重要的意义。

1 基本测量原理

1.1 石英晶体的等效电路模型

石英晶体具有压电效应，当给石英晶体加一交变电场时，石英晶体将产生机械振动，机械振动通过压电效应与系统相耦合，其效果相当于在电路中串一个由电阻、电容和电感组成的回路，等效电路模型如图1所示。

图1中：C0为石英晶体两极间的电容，称为石英晶体的静电容，值为几个pF；C1为石英晶体的动电容，其范围10-1～10-4 fF；L1称为石英晶体的动电感，其范围10-5～10-3 H；R1表示晶体在振动时的损耗，称为石英晶体的串联谐振电阻，其范围在101～103 Ω之间。

1.2 π网络法的测量原理

石英晶体具有压电效应，当其施加于交变电场中时，它就可以等效于由电阻、电容和电感组成的LC回路。该回路有一固有串联谐振频率，当电路谐振时，石英晶体对外呈纯电阻状态，且阻抗最小。本研究采用IEC推荐的π网络[3]，如图2所示，π网络由对称的双π型回路组成，R1，R2和R3构成输入衰减器，R4，R5和R6构成输出衰减器，它们的作用是使π网络的阻抗与测量仪表的阻抗相匹配，衰减来自测量系统的反射信号。Y1为被测石英晶体，Va为π网络输入矢量电压信号，Vb为输出矢量电压信号。

在测量时，通过不断改变Va的频率，并检测Vb的幅值以及Va和Vb的相位差，当Vb幅值达到最大或者相位差为零（理论上，两者对应的频率相等）时，π网络处于谐振状态，此时Vb信号的频率就为石英晶体的串联谐振频率，这就是π网络法的测量原理。

1.3 串联谐振电阻的测量原理

在图2所示理想状态下的π网络模型中，Va，Vb分别为π网络输入端和输出端电压，利用节点电压法可得石英晶体等效阻抗Ze为：

[Ze=2KVaVb-1?Zs]

式中：Zs为π网络等效阻抗，当π网络为纯电阻网络时其值约为25 Ω，K为常数，是在初始校准，把25 Ω基准电阻器插入π网络时，输出通道与输入通道电压读数的比值。石英晶体处于串联谐振状态时，Zs即为石英晶体串联谐振电阻[4]。故用π型网络零相位法测量石英晶体元件谐振电阻的基本步骤如下：

（1） 把25 Ω基准电阻器插入π网络，分别记下A道和B道的电压读数Va0和Vb0，计算：[K0=Vb0Va0]；

（2） 用被测晶体元件替换基准电阻器插入π网络，读出相位差为零时的频率值，并分别记下A道和B道电压读数Va和Vb；

（3） 用式（1）计算谐振电阻：

[R1=2K0VaVb-1·t×25 Ω] （1）

2 测试夹具电容对串联谐振频率测量的影响及

补偿

2.1 误差分析

理论上，石英晶体处在串联谐振状态时，它对外呈纯电阻特性，阻抗最小，输入信号Va经过π网络时压降就最小，也即Vb达到最大。 在实际测量中，由于测量夹具电容、引线对地电容以及引线电感的存在，π网络并不是纯电阻网络，它会产生附加的相移，根据π网络零相位法的测量原理，当待测石英晶体处于串联谐振状态时，π网络两端信号的相位差为零。但由于π网络本身附加相移的存在，此时石英晶体没有处于串联谐振状态。根据课题前期研究成果可知π网络实际等效电参数模型如图3所示。

在石英晶体微调测试环境下，使用的测量夹具是两块相对的金属片，这时测试夹具间引入的电容会较大，会对测试结果有很大影响。而IEC标准中所提出的测量方法中规定接触片之间的杂散电容应小于0.05 pF，但是在实际成品测试环境下，金属片之间的电容达到了4.65 pF。因此，在这种测试条件下，需要考虑这种并电容的影响。在假设其他影响因素不存在的情况下，单独分析研究测量夹具电容CX的影响。

通过不断改变输入信号的频率，测试输入信号和输出信号的相位差是否为零，来判断待测石英晶体是否处于谐振状态，当石英晶体两端相位差为零时表示石英晶体已处于谐振状态，即：

[tanφ= 2L1ω2C0′C1+L1ω2C21-R21ω2C0′C21-ω4C0′C21L21-C0′-C1R1ωC21=0] （2）

由式（2）得：

式中：[C0′=C0+CX]。

在实际测量中，由于引入金属片之间的电容CX，也就是使并电容C0的值变大。显然在这种测试条件下，用π网络零相位法测得的串联谐振频率的值与理想电路模型下的理论值有误差。

2.2 硬件补偿

根据石英晶体串联谐振频率测量原理，在金属测量夹片引入电容，使并电容C0变大，而其他参数不变的情况下，需通过适应改变串联谐振电阻R1的值对串联谐振频率的测量进行补偿。

如图4所示，采用并联电阻的方法，对CX进行补偿。并联电阻RP之后，会使输出电压Vb变大。根据石英晶体谐振电阻R1的测量方法，计算出的谐振电阻R1值会变小。通过这种对CX的补偿，可以使之能够在串联支路的频率的零相位处直接测量串 联谐振频率。石英晶体元件理想电路模型两端间的阻抗：

[ZAB=1jωC0R1+jωL1-1ωC1R1+jωL1-1ωC1-1ωC0=Re+jXe] （4）

由式（4）可得：

[tanφ=2L1ω2C0C1+L1ω2C21-R21ω2C0C21-ω4C0C21L21-C0-C1R1ωC21] （5）

并联电阻RP对CX进行补偿后，在串联谐振频率附近，整个被测电路（晶体元件和调谐到晶体频率的并联补偿电路）的相位由下式给出：串联谐振频率是在规定条件下晶体元件本身的电纳等于零的一对频率中较低的一个。根据π网络零相位法测量串联谐振频率的测量原理可知，当理想电路模型的相位差为零时输入的频率就是需要测量的串联谐振频率。比较两式的分子项可知，要想使串联谐振频率得到补偿，即[ω=ωP]，需相应调整谐振电阻[R1′]的值，来抵消引入电容CX的影响，使之能够在串联之路的频率的零相位处直接测量。

2.3 测量数据建模

要消除π网络测量夹具间引入电容CX带来的影响，根据π网络零相位法测量石英晶体串联谐振频率的测量原理公式可知，需在谐振电阻的数值上进行相应的改变来补偿静电容对串联谐振频率测量值的影响。实验过程中，采用Multisim电路仿真软件对电路进行仿真分析，输入端使用1 V输入电压，在电路输出端放置一个“测量探针”，运用“AC Analysis”法进行仿真分析，即可得到输出电压值，从而计算出谐振电阻的值。以51.2 MHz石英晶体为例具体说明。250B测量系统对石英晶体测量结果为：Fr=51.30 825 083 MHz，L1=5.66 mH，C0=4.4 pF，C1=1.7 fF。

（1） 把25 Ω基准电阻器插入π网络，输入电压Va0使用1 V，记下输出电压度数：Vb0=0.033 V，计算K0：K0=Vb0/Va0=0.033；

（2） 将晶体元件插入π网络中，读出相位差为零时输出电压值Vb：Vb=0.032 V，此时读出串联谐振频率：Fr=51 308 240.82 Hz；　（3） 计算理想状态谐振电阻：

R1=[2K0（Va/Vb）-1]×25=25.628 Ω；

（4） 引入电容CX为4.65 pF，电路中并联可变电阻进行补偿，改变补偿电阻的值，使测量出相位差为零时的串联谐振频率值为51 308 240.82 Hz，分别记录此时的补偿电阻RP和输出电压Vb：RP=70 Ω，Vb=0.038 V；

（5） 计算补偿电路中谐振电阻的值：

[R1′=2K0VaVb-1×25=18.716 Ω]

RP即为所需的补偿电阻。为了提高测量精度，可对不同频段的晶体分别求得补偿电阻，然后取平均值作为最终补偿电阻。

3 实验结果

用带有补偿电阻的测试π头对6只不同频段的石英晶体的串联谐振频率进行测试，并与美国S&A公司的250B型π网络石英晶体测试仪的测试结果进行比对，测试结果如表1所示。

表1 比对测量实验结果

从实验结果可以看出，采用硬件补偿后石英晶体串联谐振频率的测量精度可以达到±2×10-6，补偿效果较好。

4 结 论

由以上分析可知，π网络中测量夹具间引入的电容对石英晶体串联谐振频率的测量是有影响的，如不对其进行适当的补偿，测量结果会有很大的误差，尤其是对高频率的石英晶体的测量。采用以上补偿方法可以很好的补偿夹具间电容对测量结果的影响。

参考文献

[1] 杨军.晶体的杂散阻抗对晶体测量参数的影响[J].测试技术学报，2008，22（6）：499?504.

[2] 李璟.石英晶体负载谐振电阻测试技术研究[D].北京：北京信息科技大学，2009.

： IEC， 1989.

[4] IEC. IEC 60444?4， Method for the measurement of the load resonance frequency FL， load resonance resistance RL and the calculation of other derived values of quartz crystal units， up to 30 MHz [S]. [S.l.]： IEC， 1998.

[5] 王艳林，李东，刘桂礼.石英晶体测试中的π网络零相位检测技术[J].航天制造技术，2004（2）：16?20.   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及服务，欢迎光临DyLW.neT

[6] 刘解华，张其善，杨军.石英晶体元件串联谐振频率快速测量技术的研究[J].中国测试技术，2006，32（2）：58?61.

[7] 王艳林，王中宇，李东，等.石英晶体动态电容的测试方法研究[J].计算机测量与控制，2011，19（1）：39?43.

电阻测量论文范文第5篇

【关键词】多用电表 电动势 内阻 波动 测量 影响

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2015）05B-0066-02

为了方便讨论，本文需要对以下讨论涉及的各电学量之间的区别进行必要说明：“电池内阻r”与“内阻的波动值Δr”，“电池内阻r”为某一电池在某种状态下（通电前或通电后某一时刻）其内部各因素对电流的阻碍作用的综合表现，而“内阻的波动值Δr”为某一电池在使用过程中前后某两个状态的内阻之差值，即Δr=r2-r1；类似地，也可以这样区别“电动势E”与“电动势的波动值ΔE”，ΔE=E2-E1。

一、高中物理教学中发现的问题

笔者在涉及多用表内容的教学中，常遇到一些似是而非或说法相左的观点，例子较多，此仅列两例来讨论。

例1 （单选题）在使用多用电表欧姆档测量电阻时，若（D ）

其他选项略。“D.欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略大”，其付带的解释为“欧姆表内的电池使用时间太长，则电池内阻变大，故测量值偏大，故D正确”。

例2 一个多用表的干电池已使用很久了，但转动调零旋钮时，仍可使表针调至零欧姆刻度，这时测量出的电阻值R测与所测电阻的真实值R真相比较，下列说法正确的是（ B）

A.R测=R真 B.R测>R真 C.R测

其附带的解析：“干电池用很久了，电动势E稍变小些，由R中=E/IM 知，R中变小，仍用原来的刻度盘读数，其值偏大，故选项B正确”。

二、存在的疑问

通过以上两例的解释，笔者产生疑问：多用表内置的电池用久了，到底是内阻r增大，还是电动势E略降，或是两种变化都有？笔者请教了几位老教师，所得观点不一：

观点1认为只有电动势E会降，即E旧

观点2认为只有内阻r会增大，即r旧>r新。

观点3认为旧电池电势会降E旧ΔE新。

观点4认为旧电池内阻增大r旧>r新，使用多用电表时旧电池内阻波动Δr也较大，即Δr旧>Δr新。

其他观点：以上观点的组合。

三、实验及分析

为了甄别以上观点的真伪，本文通过实验数据分析并结合多用表欧姆档的电路结构来判定。

1.实验原理及器材

采用新课标下人教版高中物理教材所述的关于测量电源电动势及内阻的实验原理（外推法）和器材。实验电池采用新华牌5号干电池（UM1 R20S 1.5V ）新旧电池各一节，并采用如图-1所示的实验电路图。

2.实验测量四类数据

新电池刚通电时快速测量端路6组电压U和电流I；新电池通电十分钟后测量6组电组电压U和电流I；旧电池刚通电时快速测量端路6组电压U和电流I；旧电池通电十分钟后测量6组电组电压U和电流I，所测得数据如下表所示。

3.数据处理

将所测得的数据，录入EXCEL表格中，利用该软件强大的数据处理功能，进行线性拟合，并显示各图像的函数公式，在同一坐标上分别绘测U-I图四条线 ，结果如下图（图-2）所示：

4.比较分析四条U-I线

（1）关于内阻

由图像及公式知，r新1=0.70Ω、r新2=0.63Ω、r旧1=0.84Ω、r旧2=0.88Ω，四条图线近乎相互平行，内阻都不超出1Ω。新电池内阻波动值Δr新=（0.70-0.63）Ω=0.07Ω，而旧电池的Δr旧=（0.88-0.84）Ω=0.04Ω，内阻波动值相差不大（绝对值）。

新电池变为旧电池后其内阻r变化也不明显，同种状态下旧电池的内阻略大（如r新1=0.70Ω>r旧1=0.84Ω）。新、旧电池都不存在测量过程中内阻明显波动（Δr很小）。考虑到使用多用表测电阻时一般操作时间很短（远少于10分钟），与其他因素相比，Δr造成的测量误差可忽略不计。

（2）关于电动势

新电池未长时通电状态下所测得的动势最高，为E新1=1.50V，与铭牌所标值1.5V相同，但通电10分钟后再测得的电动势小了些，为E新2=1.45V，有一定的波动值ΔE新=E新1-E新2=0.05V。旧电池未长时通电时测得的电动势为E旧1=1.35V，与新电池标称值1.5V有0.15V的差值，看来与新电池比，旧电池的电动势略降无疑；旧电池通电10分钟后，所测得电动势为E旧2=1.27V，与未长时通电状态下测得的1.35V相比波动了ΔE旧=0.08V，旧电池的电动势波动值更明显（ΔE新=0.05V < ΔE旧=0.08V）。

（3）实验可得结论

无论新旧电池，在使用过程中内阻都有微小波动，但与欧姆表内电路的总电阻（几十到几千欧以上）相比可以忽略不计；电动势也有一定的波动，新电池波动百分比P新=ΔE新/E新=0.05/1.50=3.3%，旧电池波动P旧=ΔE旧/E旧=0.08/1.35=5.9%。众所周知，指针式多用表的欧姆表盘刻度是按新电池的电学量设计（电动势E0给定），所以多用电表内置电池的电动势变化对电表的测量误差有较大影响，特别是旧电池，其电动势E

四、问题回顾

例1中的说法“在使用多用电表的欧姆档测量电阻时，欧姆表内的电池使用时间太长，则电池内阻变大，故测量值偏大”显然与实际不符。由表欧姆档的电路简化图（如图-3）可知。

表头的满偏电流为，中值电阻为R中=Rg+r+R，设当表头指针正对欧姆表盘的中间刻度时接入红黑两表笔间的被测电阻为Rx，显然Rx=R中，若电池内阻r增大Δr， 例1的说法就误认为（偏大）。实际上多用表欧姆调零时，是通改变R值来实现表头的电流总是Ig，当电池内阻增大为时，调节电阻接入电路的阻值可调为，欧姆调零时表头电流仍保持不变，虽然电池内阻增大但测量的仍不变。

通过对例1的讨论可断定：假设电动势E不变，仅电池内阻增大Δr，完全可通过调节R变幅来消除Δr的影响，只要Δr没有超出R的调节范围，欧姆表仍可正常使用。

再论例2：既然电池内阻r变化，对测量Rx没有影响，再来看电池电动势E影响如何？

用欧姆表测量电阻的电路如图-4所示，流经表头G的电流 与被测电阻有如下函数关系：，并按此函数规律把表头的电流刻度改为电阻的标度。当电动势E减小，进行欧姆表调零时为了实现满偏电流必将调节电阻R调得更小：，由公式 得，电动势E减小后的中值电阻R'中比原中值电阻R中小，假设所测电阻Rx=R中，但仍按原来的刻度读数却被读为R中，显然偏大了，例2所言正确。

电阻测量论文范文第6篇

【关键词】电机设计；定子绕组；直流电阻

【Abstract】motor stator winding dc resistance is an important parameter in the design of motor， in the motor design， designers， according to the designed scheme to calculate the winding dc resistance， namely the theoretical value； for the motor manufacturing is completed， use professional measurement of dc resistance instruments， measuring winding dc resistance. By comparing the theoretical value and measured value， the size of the analysis of both the cause of the differences， in order to improve the motor winding design provides a reasonable basis.

【Key words】Motor design；Stator winding；Dc resistance

0 前言

在电机设计中，电机绕组方案设计中就有对定子绕组的直流电阻的计算的要求，根据理论计算的结果，进一步计算得出电机的温升、效率等性能参数。[1]可见在电机设计时，绕组的直流电阻的计算的准确性对整个定子绕组方案的确定有着重要的影响；因此，很有必要进行绕组直流电阻理论计算值与实际产品测量值的比较分析，找出理论值与测量值的偏差的原因，并对理论值进行适当的修正，使得计算的理论值更加接近测量值，为绕组方案设计时，提供更为准确的理论数据支撑。

1 绕组直流电阻理论值与测量值

1.2 绕组直流电阻的测量

本论文中的测量值均是采用测量电机绕组直流阻值专用仪器所得，该仪器型号为SM2512型智能直流低电阻测试仪，该测试仪测量范围1uΩ～20kΩ，测量精度在0.1%，[3]且通过江西东华计量测试研究院的校准检测。下表1分别记录了理论计算值与实际测量值。

2 理论值与测量值的比较与分析

上述段落中介绍了电机定子绕组直流电阻的计算方法，对公司生产的不同功率段的电机定子绕组直流电阻进行了相应的计算和实际产品的测量；通过表1，可以直观的看出理论值和测量值存在着明显的差异。

1）根据上述表格，各电机直流电阻理论值与测量值的绝对偏差分别为0.01961、0.00582、0.00272、0.00269、0.00125、0.00018，相对偏差分别为：4.99%、5.39%、3.63%、5.77%、4.55%、5.52%，随着电机的功率越大，定子绕组的直流电阻逐渐变小，理论值与测量值间的绝对偏差也呈现出变小趋势。

2）无论电机的功率多大，总是呈现出理论值比测量值要小的结果。根据绕组直流电阻R的计算公式，理计算时的电阻率ρ为25℃时值，由于导线的电阻率是受环境温度影响，具体公式为：ρt=ρ20[1+α（t-t20）]，α：导体电阻的温度系数；[4]而产品现场实际测量时的环境温度与理论计算时的25℃的室温存在偏差，这样易导致理论值与测量值之间存在偏差；通过观察分析同心式绕组展开图（见图1）可知，存在绕组直流电阻理论计算的长度就要比实际的长度偏短的情况，那是因为理论计算绕组的长度时，为了计算的简单快速，先只计算一个线圈长度：L=2*[（b+c1）+（b+c2）+（b+c3）+（b+c4）]，b：为线圈的直线段长；c1、c2、c3、c4：分别为同心线圈的弧长；在整个绕组的绕制过程中有线圈之间的过桥线、绕组的引出线和绕线叠加一起使得线圈的圆弧变大等因素被忽略不计；绕组线圈在绕组的过程中，导线是受绕线机的拉力作用的，不难发现在线圈的转角处，导线会因受拉力而发生细微的拉长变形，导致此处的导线电阻有略微的增大的趋势，随着绕线的匝数增多，这种略微增大的趋势得到了累加，从而使得理论计算值比实际测量值偏小。

3 总结

尽管上述各电机绕组直流电阻的理论值与测量值存在偏差，但通过分析两者偏差的原因可知理论计算公式的正确性；考虑到绕组方案设计时的准确性，必要时可以将绕组直流电阻的理论值增大5%用于绕组设计时的电机温升、效率等的计算，为方案设计提供更为准确的理论数据支撑。

【参考文献】

[1]中华人民共和国国家标准.GB 755-2008 旋转电机定额和性能[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]黄国志，傅丰礼.中小旋转电机设计手册[M].北京：中国电力出版社，2014：199-205.

电阻测量论文范文第7篇

物理是以实验为基础的学科，不论是理科综合能力测试还是单学科的高考，都十分重视实验能力的考查。近年来高考物理中的实验题已从侧重于考查实验的原理、器材选择、步骤、数据处理、得出结论、误差的定性原因等即考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力，向着更侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力要求转变，从常见的学生分组实验、演示实验及课后小实验的考查向更高层次的设计性实验考查过渡。高考实验题的设计性实验常见于电学实验中，而电阻测量的设计性实验更是其重点、热点，对学生而言当然也是难点。本文拟就如何突破这一难点做些讨论． 一、千变万变，原理不变

纵观近几年高考中的电阻测量设计性实验题目，立意新颖、灵活多变。为了应对这种实验，总结了不少方法，如“伏伏法”、“安安法”，名目繁多，不一而足。其实不论题目多么新颖，不论怎么变化，须知万变不离其宗，这个“宗”就是实验原理。原理是实验的总纲、灵魂，设计性实验也概莫能外。高考理科综合能力测试《考试大纲》对设计性实验题目的考查有具体明确的要求：“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”。设计性实验考题都是根据现行教学大纲和考试大纲，立足于课本，在已学实验（包括学生分组实验、演示实验及课后小实验）的基础上演变而来的，是建立在对所学实验原理的深入理解的基础上的。具体到电阻的测量，其实验原理最主要的应是两个，一是部分电路欧姆定律（即所谓伏安法），二是闭合电路欧姆定律，兹分述于后：

⑴伏安法。设待测电阻阻值为Rx．若测得Rx两端的电压为U，通过Rx的电流为I，则由其定义可得Rx＝U/I。此处应注意“测”的含义，例如，电压U既可用电压表直接测得，也可由其他方式算出即间接测得。电流亦然。

⑵闭合电路欧姆定律。将待测电阻Rx做为某一电源的外电路或外电路的一部分，利用闭合电路欧姆定律测量，这当然也是间接测得的。

二、方案选择，应看条件

电阻测量论文范文第8篇

论文关键词：万用电表几种实用方法浅析

 

万用表具有用途多、量程广、使用方便等优点，是进行设备维护、维修的常用工具之一。熟练掌握万用表的使用方法及使用技巧，是设备维护人员及学校的电教工作者必须掌握的技能。万用表不仅可以测量如电压、电流、电阻阻值等常见物理量，还可以进行如电子元器件好坏的判断、电池容量的测定、及电声器材好坏的判断等。下面逐一进行介绍。

实用方法一：测量电子元件的好坏

设备维修中的常见操作之一是判断电子元器件的好坏。电子元器件的种类很多，但随着集成电路的发展，许多分立元件逐渐被集成电路板代替，维修中用户可以处理的器件越来越少。但诸如电阻、电容、二极管、三极管等器件的测量还是会经常遇到的，下面以指针式万用表为例简要介绍相应的测量方法。

1、 电阻的测量

用万用表判断电阻的好坏有离线测量和在线测量。离线测量即是将电阻从电路板上取下进行测量，在线测量即是在电路板上直接测量电阻的阻值。

离线测量时，先根据被测电阻的阻值选择万用电表欧姆档的合适量程，进行机械调零，然后进行欧姆调零，最后进行测量。将万用表的表笔接在被测电阻两端，若测得阻值与实际阻值相同和接近，则说明电阻正常；若阻值大于标称值，则说明该电阻阻值变大或内部开路。电阻一般不会出现阻值变小的现象。由于人体的电阻阻值为几十千欧，因此在测量阻值较大的电阻阻值时，不要用手同时抓住被测电阻的两只引脚。否则，人体电阻和被测电阻并联科技小论文，导致测量值变小。

在线测量一般用于小阻值电阻的测量。一般由于电路中还有其他元器件和电阻并联，检测的结果往往会小于电阻的实际值。在线测量一般仅做初步判断，必要时必须将电阻从电路板上断开测量。

2、 电容的检测

电容具有储存电荷的功能，可以对电容充电，也可以使电容器放电。在电路中，电容具有隔直流通交流，阻低频通高频的耦合作用，另外电容还具有滤波、延时的作用。

如果被测电容储存有电荷，在检测前要将电荷放掉，避免击伤人或损坏仪器。若电容的容量较小，储存的电荷较少时，可以用诸如螺丝刀等金属工具或万用表的表笔将电容的两只引脚短接，将电放掉。若电容储存的电荷较多时，可以用较大阻值的器件诸如用电烙铁插头的两只插脚和电容的两只引脚接触，将电容器储存的电荷通过电烙铁的电热丝放电，这样不会对人和仪器造成损坏。

在用万用表的欧姆档检测电容之前，首先要根据电容容量大小来选择恰当的档位核心期刊。在将电容放电后，用红黑表笔和电容的两个引脚接触，通过观察表针的偏转角度来判断电容是否正常。若表针快速向右偏转，然后慢慢向左退回原位，则说明电容是好的。如果表针摆起后不再回转，说明电容已经击穿，如果表针摆起后逐渐停留在某一位置，则说明该电容漏电。

实用方法二：测量电池的容量

电池是常用的耗材。如果电池的容量不足会影响器材的使用效果，如无线话筒常用的5号电池，在电量不足时会导致音量过低和噪声太强的故障。用万用表测量电池的容量主要是了解电池的电压和短路电流。测量电压时用万用表的直流电压档，新的五号电池的电压约为1.7至1.8伏左右，旧电池的电压常常低于1.3伏特。在测量电池的短路电流前，先将万用表的红表笔插在5安培位置，将黑表笔插在万用表的COM位置，万用表的档位调到直流电流的5A位置，红表笔的金属端接电池的正极，黑表笔的金属端接电源的负极，观察万用表表盘的示数。新的5号电池的短路电流的大小约为2.5安培，而旧电池的短路电流低于1安培。判读电池的容量要根据电流的大小进行，如有的电池虽然电压降低不多，但短路电流太小，说明电量消耗较大，应该弃用。如电压为1.2伏的旧电池科技小论文，其短路电流只有0.5安培左右。

实用方法三：测量电声器件

用万用表还可以判断电声器件如扬声器和耳机的还坏。检测时，将万用表置于R×1档（因扬声器的阻抗一般为几欧姆），用红表笔接音圈的一个接线端子，用黑表笔点击音圈的另一个接线端子，如扬声器能够发出“喀喀”的声音，说明扬声器正常，否则说明扬声器的音圈或引线开路。

用万用表还可以判断扬声器的极性。扬声器必须按正确的极性连接，否则会因相位失真而影响音质。多数扬声器会在接线支架上通过标注“+”、“－”的符号指示两根引线的正负极性，而有的扬声器并未标注。为了使扬声器更好的将声音还原，需要对这种扬声器进行极性判断。具体操作为：将万用表置于R×1档，用两只表笔分别点击扬声器音圈的两个接线端子，在点击的瞬间仔细观察扬声器的纸盆的振动方向，若纸盆向上振动，说明黑表笔接的端子是扬声器的正极；若纸盆向下振动，说明黑表笔接的是扬声器的负极。

用万用表也可以判断线材质量的优劣。将万用表的欧姆档的量程置于R×1，进行欧姆调零，测量100米长的线材的电阻值。如果阻值在8欧姆以下，说明线材质量优良，8欧姆以上的说明是劣质线材。质量优良的线材的百米电阻应小于2欧姆。

电阻测量论文范文第9篇

关键词：电阻测量；设计性实验；物理

物理是以实验为基础的学科，不论是理科综合能力测试还是单学科的高考，都十分重视实验能力的考查。近年来高考物理中的实验题已从侧重于考查实验的原理、器材选择、步骤、数据处理、得出结论、误差的定性原因等即考查实验仪器的使用、基本操作等最基础的实验能力，向着更侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力要求转变，从常见的学生分组实验、演示实验及课后小实验的考查向更高层次的设计性实验考查过渡。高考实验题的设计性实验常见于电学实验中，而电阻测量的设计性实验更是其重点、热点，对学生而言当然也是难点。本文拟就如何突破这一难点做些讨论．

        一、千变万变，原理不变

纵观近几年高考中的电阻测量设计性实验题目，立意新颖、灵活多变。为了应对这种实验，总结了不少方法，如“伏伏法”、“安安法”，名目繁多，不一而足。其实不论题目多么新颖，不论怎么变化，须知万变不离其宗，这个“宗”就是实验原理。原理是实验的总纲、灵魂，设计性实验也概莫能外。高考理科综合能力测试《考试大纲》对设计性实验题目的考查有具体明确的要求：“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”。设计性实验考题都是根据现行教学大纲和考试大纲，立足于课本，在已学实验（包括学生分组实验、演示实验及课后小实验）的基础上演变而来的，是建立在对所学实验原理的深入理解的基础上的。具体到电阻的测量，其实验原理最主要的应是两个，一是部分电路欧姆定律（即所谓伏安法），二是闭合电路欧姆定律，兹分述于后：

⑴伏安法。设待测电阻阻值为rx．若测得rx两端的电压为u，通过rx的电流为i，则由其定义可得rx＝u/i。此处应注意“测”的含义，例如，电压u既可用电压表直接测得，也可由其他方式算出即间接测得。电流亦然。

⑵闭合电路欧姆定律。将待测电阻rx做为某一电源的外电路或外电路的一部分，利用闭合电路欧姆定律测量，这当然也是间接测得的。

二、方案选择，应看条件

电阻测量设计性实验之所以难，对很多学生来说，不是不知道有哪些实验原理，而是不清楚对一个具体的实验应该用哪个原理。实际上，在一道具体的实验题目中实验原理的选择受实验器材、实验精度的要求等多种因素的制约。如考虑用伏安法测电阻时，一般而言应有电压表、电流表。若只有两个电流表，没有电压表，并不意味着无法用伏安法。只要满足一定条件，实验仍然能够完成。前面说过，只要能算出待测电阻两端的电压即可。在什么情况下可以“算出”？这就需要注意电压表、电流表的一些指标。一般来说，电压（流）表应看三个指标即满偏电压、满偏电流和内阻，由于电表此时满足部分电路欧姆定律，故三个指标中只有两个是独立的，利用任意两个指标可由欧姆定律求出第三个指标。这也说明电表可扮演三种角色，例如一个电压表，既是一个电压表（测内阻rv两端的电压），又是一个定值电阻（阻值为内阻rv），同时还能反串电流表（“测”通过rv的电流）．能否“测出”通过rv的电流，就取决于其内阻是否已知。故若题目明确说明其电表的内阻是多少，则可考虑让此电表反串另一种电表的角色（当然，可能还须考虑其偏转角度是否满足精确的要求或是否会超出其量程）。但若题目只是说此电表的内阻约为多少，则不能反串。题目给出这个条件通常是用来考虑用外接法还是内接法的，此时应另寻他法。若考虑用闭合电路欧姆定律测电阻时，则应注意电源的两个指标即电源的电动势e和内阻r。如果电动势e和内阻r未知，则应做待测量加以考虑。

三、体会例题，学会应变

例1：2004年高考理综（全国卷二）22题：用以下器材测量一待测电阻rx的阻值（900～1000ω）：电源e，具有一定内阻，电动势约为9.0v；电压表v1，量程为1.5v，内阻r1=750ω；电压表v2，量程为5v，内阻r2=2500ω；滑线变阻器r，最大阻值约为100ω；单刀单掷开关k，导线若干。

(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注。

(2) 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。

(3) 若电压表v1的读数用u1表示，电压表v2的读数用u2表示，则由已知量和测得量表示rx的公式为rx=__________。

分析：首先考虑实验原理。若利用伏安法测电阻，则需测出rx两端的电压和通过的电流。虽然器材中没有电流表，但给出的两只电压表，既知道它们的量程，又知道它们的内阻，因此，当接在电路中时，既可直接读出它们的电压值，又可算出通过它们的电流。由此可知，当用伏安法测电阻rx的值时可有图1或图2所示的两种电路。当用图1所示电路时，rx先与电压表串联，读出电表电压从而算出通过电表的电流也就是通过rx的电流，然后再与另一只电表v并联直接读出电压，此电压减去的电压即是rx两端的电压，这样就可用欧姆定律算出rx的值；当用图2所示电路时，rx先与电压表v并联，可直接读出rx两端的电压，再与另一只表串联，由两只电表电流之差算出rx中的电流，同样可用欧姆定律算出rx的值。

接下来需要考虑的是，对于上述每种电路，由于有两只不同规格的电压表，则若在上述电路中将电压表互换位置，就会有四种可能。但要注意题目有“电压表的读数不小于其量程的1/3”的要求，因此，每只电压表接在何处应结合它们的量程和内阻做进一步的分析。采用图1电路时，

若为电压表v1，v为电压表v2，则当v1两端的电压达到满偏时，可估算出并联电路两端的电压即v2两端的电压可达3v左右，两只电压表的读数均可超过其量程的1/3，满足题目要求；采用图2电路时，可从两只电表通过的电流考虑，v测支路电流而测干路电流，量程应大些，故v用电压表v1而用电压表v2。

再次应考虑的是滑线变阻器的使用。由于电源电动势较大，变阻器的最大阻值比电压表的内阻小得多，故若把滑线变阻器串接在电路中即做限流使用，将会使电压表超过量程且操作不方便，因此应接成分压电路。

需要说明的是，上述电路不必考虑内、外接的问题。因为rx是算出来的，没有因电压表分流或电流表分压带来的系统误差。

以上从原理出发讨论了电阻测量设计性实验的主要方法。电阻测量设计性实验还有一些特殊方法如替代法等等，由于篇幅原因，在此不再赘述。

四、小试牛刀，专题训练

⑴用以下器材测量一待测电阻rx的阻值（约100ω）：电源e，电动势约为6.0v，内阻可忽略不计；电流表a1，量程为0~50ma，内电阻r1=20ω；电流表a2，量程为0~300ma，内阻r2=4ω；定值电阻r0，阻值r0=20ω，滑动变阻器r，最大阻值为10ω；单刀单掷开关s，导线若干。

①测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3，试画出较准确地测量电阻rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。

②若某次测量中电流表a1的示数为i1，电流表a2的示数为i2．则由已知量和测量量计算rx的表达式为rx=。（用相应英文字母表示）

⑵如果测量一个待测电阻r的阻值时，器材中没有给电压表，给出的器材是：电池（电动势的具体值未知，但内阻可忽略不计）、电流表（内阻可忽略不计）、滑动变阻器、定值电阻r0（r0的值与用多用电表粗测出的待测电阻r的阻值相等），调节范围在0.1ω―9999.9ω的电阻箱r′（电阻箱的最大值大于待测电阻r的阻值）、单刀单掷开关、单刀双掷开关、若干导线。测量前将待测电阻r和电流表串联后直接和电池相连，电流表的示数接近满量程。

要求：①选用所给的器材，设计两个不同的测量待测电阻r的阻值的电路，画出电路图；②简要说明实验步骤，写出最后的测量结果（如果需要计算，则必须写出计算公式）。

        参考解答：

⑴解法ⅰ：通过rx的最大电流大于电流表a1的满偏电流且为电流表a2的满偏电流的1/5．测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3，故可用电流表a1测rx的电流；将a2与r0串联后改装为电压表，此电压表测出的是rx与a1的端电压，故。

解法ⅱ：若将电流表a1与rx串联后再与电流表a2并联即用a2测其端电压，则由于当a2中的电流较大时a1中的电流将不会达到其量程的1/3，故可用定值电阻r0来测电压。

②（a）（替代法）拨动s使r接通，记录电流表的示数；拨动s使r′接通，记录电流表的示数与r接通时的示数相同，记录此时r′的值r0′，则r＝r0′。

（b）设电源的电动势为e，s闭合后通过电流表的示数为i1，s断开时电流表的示数为i2，有e＝i1r，e＝i2（r＋r0），解得。

（c）设电源的电动势为e，s闭合前将r′调到最大值（或较大值），然后闭合s，调r′使电流表的示数尽量接近满量程，此时r′的值为r0′，电流表的示数为i1．断开s后电流表的示数为i2（也可采用在s断开后调节r′，使电流表的示数为1/2满量程的方法）

参考文献：

[1]教育部考试中心“高考内容、形式与能力考查”课题组.物理－历年高考试题精选解析[z].北京：中国人民大学出版社，2004.

电阻测量论文范文第10篇

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0015-01

一、引言

温度的高精度测量是工业生产领域的一个重要问题。热电阻温度传感器中的铂热电阻以其精度高、性能稳定、互换性好、耐腐蚀及使用方便等优点，在工业上广泛用于-200℃～630℃的囟炔饬浚但它又容易受很多因素的影响而引入附加误差。使检测数据不准确。因此，在测温仪表中必须考虑对其线性化处理，否则就会产生非线性误差，从而影响测量精度。本文拟对此作一些分析与探讨。

二、铂电阻的非线性特征

按照国际电工委员会的铂热电阻技术标准。铂电阻PtlO0在0℃～650℃范围内的符合ITS-90的国际分度表函数R（t）可用下式表示：

Rt=R0（1+At-Bt2） （1）

其中，Rt、R0分别是t℃和0℃时的铂电阻阻值，A=3.90802x10-3℃，B=-5.80195×10-7℃2。该分度函数的特点是温度覆盖范围广、精度高，但随着温度的升高，铂电阻的非线性越来越严重。可见，在0℃～650℃测温范围内存在非线性Bt2，且为负值，因而电阻的变化率随着温度的升高而下降。电阻随温度变化的斜率为：

dRt/dt=R0（A-2Bt） （2）

斜率的变化为：d2Rt/dt2=2R0B=-2×100×5.80195×10-7

≈-1.2×10-4（Ω/℃2）

可见，PtlO0的电阻-温度斜率的变化率随温度的升高而以-1.2×10-4（Ω/℃2）的速率下降。

三、铂电阻非线性的补偿思路

要消除铂电阻非线性对测量输出的影响，就需要设法补偿在不同温度点时由于电阻的变化率下降而导致测量输出信号减小或增加的部分.下面以恒流源激励，电压信号输出测量为例，来说明本文的补偿思想。

设用恒流源I0来激励铂电阻，通过测量铂电阻两端的电压来实现温度测量，则在t℃时铂电阻两端的输出电压为：

Vt=I0Rt=I0R0（1+At-Bt2） （3）

如果没有非线性项Bt2存在，输出的电压应为：

V’t=I0Rt=I0R0（1+At） （4）

可见由于非线性项Bt2存在，使得实际的输出与线性输出相比小了I0R0Bt2，这时我们自然想到可以通过增加激励电流来增加电压输出以抵消它。假定在t℃时让激励电流增加It，这样输出电压将增加：

Vt=ItRt=ItR0（1+At-Bt2） （5）

令Vt=I0R0Bt2得到：

It= （6）

因此，从理论上看，只要使通过铂电阻的激励电流按

It=I0（1+）=I0・ （7）

取值，则可以消除输出电压与温度之间的非线性，但由于t是未知的待测参量，所以电路实现时只能通过动态反馈的方式来实时调整通过铂电阻的激励电流。

四、铂电阻非线性补偿电路的设计

根据上述分析，设计铂电阻非线性补偿电路如图1所示，通过动态调整流过Ptl00的电流来实现电压输出非线性的补偿，同时考虑到铂电阻的安装需要较长的导线，因此设计的电路也兼顾引线补偿功能。

对运算放大器Ul有：V1=V-I2R2，V2=V-I4R4，V3=1/2V1，V2=V3

由此得到：V=2I4R4-I2R2 （8）

根据电流关系与铂电阻三线制连接引线电阻有：

I=I2+I4，I4=0 （9）

R2=R3=R4=r （10）

将式（9）、（10）带入（8）得：V=-Ir （11）

即图中左边电路的等效电路为：-r

输出电压为：V0=V+I（R3+Rt） （12）

将式（10）、（11）带入（12）得：V0=IRt （13）

即可补偿导线上的压降，对于运放U2，V0=V5=V6-I1R1，V5=1/2V6，由此得到：I1=V0/R1 （14）

带入式（13）得：

I1=IRt/R1 （15）

设外部激励电流为Ij，支路电流关系为I=I1+Ij，带入式（13）得：

V0=IRt=（I1+Ij）Rt=IRt2/R1+IjRt （16）

由此得到：I=IjR1/（R1-Rt） （17）

补偿电路中就是通过式（17）来近似实现式（7）的要求。本式中的Ij与式（7）中I0的意义是不同的，式（7）中I0代表参考温度下流过热电阻的电流；而式（17）中的Ij是恒流源的输出电流，在图1所示电路中，任何温度下流过热电阻的电流都不等同于Ij，因此并不能简单地将式（7）和式（17）作相等比较.这时热电阻输出电压为：

V0=IjR1Rt/（R1-Rt） （18）

定性分析，温度升高时，Rt增加率减小，但R1/（R1-Rt）增加率随之增大，通过选择合适的R1、Rt使增加率减小的效果与R1/（R1-Rt）增加率随之增大的效果刚好相互抵消，则可以达到线性输出的效果。

电阻测量论文范文第11篇

【关键词】电位差计；电阻箱；检流计；电动势；电阻；惠斯登电桥

0 引言

电位差计是运用补偿法原理来测量电动势和电势差的一种精密的电学测量仪器，为了让学生了解电位差计的原理与使用，大学实验室一般是用11米线电位差计板组装直流电位差计，让学生测量电池电动势等电学量。惠斯登电桥法测量电阻是测量中值电阻准确度较高的一种方法，而大学实验室在教学中也是用滑线式惠斯登电桥板来组装电路。无论是11米线电位差计板还是滑线式惠斯登电桥板，这些仪器都有其局限性，一般只在各自实验中使用。本文中使用实验室常见仪器――电阻箱代替11米线电位差计板来组装电位差计，介绍了如何利用这样的电位差计测量电动势和电阻，并且，此电路稍加改动即可成为惠斯登电桥法测量电阻的电路。无论是用电位差计测量电动势和电阻，还是用惠斯登电桥的方法测量电阻，这两种方法都是测量准确度较高的方法。

1 电位差计的工作原理

1.1 补偿法原理

如图1所示，当两个电源对接，Ex是待测电源，E0为一连续可调的标准电源，调节E0使检流计指针示零，说明电路中没有电流通过，电路达到平衡，此时，两个电源在回路中互为补偿。若已知平衡状态下的标准电源E0的大小，则Ex的大小亦被确定。这种由标准电源与待测电源相互补偿，通过标准电源电动势测量待测电源电动势的方法即为电位差计的补偿法原理，这是电位差计的基本工作原理[1]。

1.2 电位差计电路工作原理

电位差计的实验电路中，可调标准电源可用稳压电源与一可变电阻组成，如图2所示，将开关K拨向Es端（Es为一电动势已知的标准电池），调整C的位置，当检流计指针示零时，Es电动势与A、C间电位差相补偿，则I0=；再将开关K拨向待测电源Ex端，调整C的位置使检流计指针示零，此时，Ex电动势与C、B间电位差相补偿，则Ex=I0RCB=RCB，即求得待测电源电动势。

2 电位差计实验电路设计

2.1 测量电动势

电位差计的实验电路如图3所示，E0是稳压电源，Rp是滑动变阻器，在电路中起到分压保护的作用，R1、R2为两个变阻箱（标准电阻），K2是保护开关用以保护检流计，Es是标准电池，其电动势已知，Ex是待测电源。给R1和R2一个初始阻值（例如使R1和R2均为2000.0Ω，这个数字不易太小，太小会影响有效数字，取几百或几千的整数是为了后面调整时便于记忆），闭合开关K1，开关K2先拨向最大电阻R端的粗调档，电路调整中随着检流计指针偏转变小，再将其依次换到r端中调档和导线端细调档，将开关K3拨向标准电池Es一端，调节滑动变阻器使检流计指针示零，此时R1两端的电位差与标准电源的电动势Es相等，则主回路中的电流I0可表示为I0=。再将开关K3拨向待测电源Ex一端，保持R1、R2的阻值之和不变，调整电阻箱阻值，使检流计指针示零，此时R2两端的电位差与待测电源的电动势Ex相等，且主回路的电流依然为I0，则Ex=I0R2=R2。

电位差计是一个电阻分压装置，它将待测电动势与一个标准电动势直接比较，实验中只需已知标准电池的电动势Es，利用R1、R2的比值，即可求得待测电源的电动势，并且在测量过程中，Es和Ex均不提供电流，避免了导线电阻和电源内阻对测量准确度的影响，因此，这种补偿法测量电位差准确度较高[2]。

2.2 测量电阻

2.2.1 电位差计测电阻

这种使用电位差计测量电阻方法，不使用电流表和电压表，不存在表头内阻分压或分流造成的误差，也不存在因电流表和电压表准确度不高而带来的误差。使用这种测量方法测量电阻甚至不需已知Es的大小，只要电阻箱的准确度高，以及检流计灵敏度足够高，即可精确测量未知电阻的阻值。

2.2.2 惠斯登电桥法测电阻

图3测量电动势的电路只需稍加变化，即可成为另一种测量电阻的电路。如图5所示，将图3电路中单刀双掷开关K3去掉，将三端导线直接相连，再用标准电阻R0与待测电阻Rx分别取代Es与Ex的位置，标准电阻使用电阻箱或一个不可调电阻均可，但阻值必须可知。

当图5电路中的开关闭合时，若流过检流计的电流零，此时，R1两端的电位差与R0两端的电位差相等，R2两端的电位差与Rx两端的电位差相等，则有I1R1=I0R0，I2R2=IxRx，因为流过检流计的电流为零，所以I1=I2，I0=Ix，由此得，即，Rx=R0。

这种测量电阻的方法称为惠斯登电桥法。与电位差计将待测电动势与标准电动势相比较来求待测电动势类似，惠斯登电桥法测电阻，是通过将待测电阻与标准电阻比较，来测量待测电阻阻值的方法。因此，惠斯登电桥法测电阻，只需根据R1、R2与R0的阻值，即可计算出待测电阻的大小。

图5中，若标准电阻R0不可调，则可通过调整R1或R2的阻值来使检流计指针指零，在调整过程中随着流过检流计的电流减少，相应调整保护开关的档位，当K2在细调档时检流计的指针示零，则电桥平衡，此时Rx=R0。

若标准电阻R0可调（可用一电阻箱代替），则可先固定R1、R2的比率，调整R0使检流计指针指零，若调整R0不能够使检流计指零，则可再调整R1或R2的阻值，最终使电桥平衡，再根据Rx=R0的关系式求出待测电阻的阻值。

3 优缺点

本文中介绍的用电阻箱组装电位差计的电路具有结构简单、组装灵活、使用仪器常规等特点，并且无论是测量电动势还是测量电阻都不需要使用电压表和电流表，这就使测量不会受到电压表、电流表精确度的影响，也不存在仪表内阻分压或分流的影响，测量准确度较高。但是，整个电路的测量依赖电阻箱准确度，以及检流计灵敏度，并且，文章中所介绍的两种测量电阻的方法，因为均包含接线电阻和接触点上的接触电阻，因此，这两种方法均不适合测量低值电阻，测量低值电阻，误差较大。

4 结束语

本文中所设计的这个实验电路简单，却即可通过补偿法测量电动势和电阻，也可利用惠斯登电桥的方法测量电阻，且测量准确度较高。电路中使用的仪器均是实验室常见的仪器，这些实验仪器几乎是所有大学物理实验室必备的仪器设备，所以该实验比较适合用于设计性实验教学中，或在需要电位差计，以及需要精确测量中值电阻，而又缺少专业设备时，即可组装本文所介绍的电路来进行测量。

【参考文献】

电阻测量论文范文第12篇

关键词　城市轨道交通,钢轨选型,电阻测量,电能消耗

1 　引言

      目前,在城市轻轨交通的钢轨类型选择上,专家们的看法尚不一致,有的主张采用50 kg/m 轨, 有的主张采用60 kg/m 轨。前者的主要理由是: 50 kg/m 轨无缝线路的大修周期内的通过总重为550 ×106 t·km/ km , 对于轴重及客运量均较小的轻轨系统,已经足以维持20 年钢轨寿命期内的强度等要求,因而采用60 kg/m 轨会不必要地增加初期投资。后者的主要理由是:60 kg/ m 轨因具有较大的截面积而减小了其电阻值,从而使得运营以后的电能消耗减少,其电能节约成本超过因采用60 kg/ m 轨而增加的初期投资值。根据理论计算,对于长度10 km 的线路,采用60 kg/m 轨比50 kg/m 轨在20 年中可节省的电能达到1 000 万kw·h 以上,相应的价值远大于其增加的初期投资,因而选择60 kg/ m 轨是较经济合理的。这里,实际节省的电能是否能够达到理论计算的数值,是进行正确决策的关键。而实际电能节省问题又归结为钢轨电阻实测的问题。为此,我们对现阶段50 kg/m 轨、60 kg/ m 轨的主型钢轨进行大样本的电阻测量,为轻轨交通的钢轨选型决策提供依据。

2 　钢轨电阻的测量

2. 1 　实验室内测量

1. 测试仪器选择

       钢轨电阻属于低值电阻,每米钢轨的阻值只有几十微欧。目前,国内可测低值电阻的仪器有:武汉水利电力大学的智能高精度微电阻测试仪、天津大学的恒定直流功率负荷下晶硅微电阻测量仪、北方交通大学的电力变压器直流电阻测试仪、同济大学的微欧级tz-11t 型数字式接触电阻检测仪,等等。由于tz-11t 型数字式测量仪能够适应数十米、数百米的长钢轨电阻测量,故选用同济大学的tz-11t 型数字式接触电阻检测仪,其测量误差为1 % 。

2. 测试对象及测试目的

      我国目前50 kg/m 轨、60 kg/m 轨的主型产品为u71mnsi 、pd3 , 故我们主要测试这两种钢轨的电阻值及差异程度。

      现场钢轨电阻的测试受空间、时间等条件的限制。试验室钢轨电阻测试研究能保证现场电阻测试工作顺利而有效,同时,还要研究测试钢轨电阻与钢轨测段长度、钢轨支承条件、测试温度的关系。

3. 测点位置对钢轨电阻测值的影响

      钢轨是横断面为“工字形”的导体,在现场实测时,由于不能测量钢轨两断面形心之间的电阻,因而需要研究表面测点的测值误差问题。测点位置如图1 所示,测量分析结果如表1 所示。

表1 　断面测点测值与表面测点测值之间的关系

表面测点测值比断面d2 测点测值增大的百分率/ (%)

测段长度(米)

图1 　钢轨电阻测点位置示意图由表1 得到下述结论:

(1) 测笔放在b4 位置得到的测量结果最准确;

(2) 测笔在不同位置的测量误差与测段长度成反比。当测段长度大于20 m 时, 测量误差在0. 1 % 以下。

4. 测段长度对钢轨电阻测值的影响

      电阻测值精度与测段长度有一定的关系,测段越长,测得的电阻值精度越高。测量分析结果如图2 所示。长度测值系数=(平均测值/ 本测段长度)/ (100 m 测段平均测值/ 100)

5. 钢轨支承条件对钢轨电阻测值的影响

      根据测量数据统计分析得到:整体道床结构与有碴道床结构在有无扣件状态下的钢轨电阻测值基本相同。

6. 温度对钢轨电阻测值的影响

      钢轨电阻随温度正比例变化[1 ] 。据测量数据统计分析得:以20 ℃ 时的电阻为标准,温度升高或降低10 ℃, 相应的电阻测值增高或降低0. 6 %～ 0. 7 % 。

7. 钢轨使用程度对钢轨电阻测值的影响

      钢轨使用程度对其电阻有较明显的影响[3 ] 。在钢轨寿命期末,由于钢轨轨头磨耗较大,截面缩小,导致钢轨电阻增大,增大幅度约5 %～6 % 。钢轨使用中期的电阻比新钢轨增大的阻值可取3 % 。

8. 钢轨材质对钢轨电阻测值的影响

(1) 对同一段钢轨,其测值波动范围很小,误差在0. 5 % 以下。电阻测值波动范围为0. 2～ 0. 3 μω/m。

(2) 无论是50 kg/m 轨还是60 kg/m 轨,不同的样本取材对钢轨电阻影响较大,其误差范围达到5 %～8 % , 电阻测值的波动范围在2～3μω/m。这说明钢轨材质对电阻测值有较明显的影响。 2. 2 　现场钢轨电阻实测

      现场钢轨测试仪器仍然采用tz-11t 型数字式测量仪,测段长度取50 m 。1. 60 kg/m 轨现场电阻实测60 kg/m 轨现场实测对象是上海市轨道交通明珠一期线路的无缝线路实测范围选择了4 个区段:龙漕路站～ 漕溪路站、中潭路站～ 上海火车站站、上海火车站站～ 宝山路站、宝山路站～ 宝兴路站,有效测量范围为5 000 m 。在这些区段中,包括各种大小坡道(坡度最大值为28. 5 ‰,最小为平坡) 、大小曲线(最小曲线半径为390 m) 、高架线路和地面线路,线路平纵断面情况较具代表性。由实测数据统计分析得到:当温度在20 ℃ 左右时,60 kg/ m 轨(pd3) 现场实测的平均电阻为34. 36μω/m , 均方差0.58μω/m。2. 50 kg/m 轨现场电阻实测50 kg/m 轨现场实测对象是上海客技站的线路,有效测量范围为2 000 m 。由实测数据统计分析得到: 当温度在20 ℃ 左40. 76μω/m , 均方差0. 67μω/m。右时, 实测50 kg/m 轨(u71mnsi) 的平均电阻为

 

 

图2 　测段长度与其电阻测值平均值之间的关系万人次/h , 远期2. 86 万人次/ h) 下,我们进行了电3 　钢轨电能消耗比较分析力牵引模拟计算,得到各牵引变电所区段间的接触网的有效电流, 详见文献[ 4 ] 。按目前电价两种类型的钢轨能耗差δag 与钢轨的电阻差0. 80 元/ (kw·h) 、贴现率8 % 计算,采用60 kg/m 轨( rg2 -rg1) 成正比[ 3 ] ,即: (pd3) 比50 kg/m 轨(u71mnsi) 在20 年中所节省的δa g=( rg2 -rg1) ·i2kyx t (1) 电能消耗为339 万元。而采用60 kg/m 轨(pd3) 比其中, t 为时间; ikyx 为接触网馈线有效电流,可通50 kg/m 轨(u71mnsi) 所增加的初期投资为338 万过电力牵引模拟计算得到。元。在上海莘闵轻轨交通线的客流条件(高峰小时因此,在类似于莘闵轻轨客流条件或更大运量单向最大断面流量:初期1. 17 万人次/h , 近期2. 13 的轨道交通线路中,采用60 kg/m 轨替代50 kg/m 轨在经济上是合理的。

参　考　文　献

1 　董志洪. 世界h 型钢与钢轨生产技术. 北京:冶金工业出版社,1999

2 　刘芳田,王冕、郑瞳炽等. 刚体接触导线的介绍. 见:上海城市快速轨道交通供电系统可行性研究专题报告,1984

电阻测量论文范文第13篇

关键词：基本原理；物理实验题；难点；启示

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）03-0112

测量电池电动势（E）和内阻（r），是电学的一个重要实验，在近年高考中曾多次出现，并且每次考查，题型都有所不同，如何做好该实验的复习呢？笔者认为，不同的测量仪器，虽有不同的测量方法，但不管哪一种方法，都离不开E=U+Ir这一基本原理。

一、基本原理分析

E=U+Ir所采用的测量原理图有两种。如图所示：

图一：适合测量内阻较大的电池既旧电池的电动势和内阻。

图二：适合测量内阻较小既新电池的电动势和内阻。

二、误差分析（理论计算法）

对于图一所示（电流表外接）电路：

如果不考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：

ε′=U1+I1r′ε′=U2+I2r′ 解得：ε′= r′=

这就是电动势和内电阻的测量值。

如果考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：

ε′=（U1+I1RA）+I1rε′=（U2+I2RA）+I2r解得：ε= r= -RA

这就是电动势和内电阻的真实值。

由此可见：ε′=ε，r′=r+RA。也就是说测得的电动势是准确的；测量值的相对误差为σr= = 。由于实验设备所限，电源内电阻r和电流表的内阻的阻值差不多，这样内电阻就会有很大的相对误差。所以，我们不采用这种测量方法。

对于图二（电流表内接）所示电路：

如果不考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：

ε′=U1+I1r′ε′=U2+I2r′ 解得：ε′= r′=

解得：这就是电动势和内电阻的测量值。

如果考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：

ε′=U1+（I1+ ）rε′=U2+（I2+ ）r′ 解得：ε′= r′=

解得：这就是电动势和内电阻的真实值。

因为U1>U2，所以

σr= = =

σr= = =

其中RV>r，所以两者的相对误差都很小。我们采用的就是这种测量电路测量电源的电动势和内电阻。

误差分析（图像法）

运用U-I图像，将测量值（E和r）与真实值（E0和r0）进行分析比较而得出结论。

对于图一所示（电流表外接）电路

因电压表的分流，当电压表读数为U时，通过电源的实际电流值I0（理论值）与电流表读数I（实验值）相差SI，由SI= I0-I=IV=U/RV知，SI随U的减小而减小，当U=0时，SI=0，有（E/r）=E0/r0，作U-I图线如图1所示，可得出上述结论。

对于图二（电流表内接）所示电路：

因电流表的分压，当电流表读数为I时，电源两端的实际电压U0（理论值）与电压表的读数U（实验值）相差SU，由SU=U0-U =UA=IRA知，SU随I的减小而减小，当I=0时，SU=0，有E=E0，作U-I图线如图2所示，可得出上述结论。

三、数据处理

处理数据时，有两种常用方法处理数据：1. 根据测出的多组U、I数据，列方程组求出E、r。

2. 利用测出的多组U、I数据，在直角坐标图内描出U-I图线，再根据图线求出E、r。若新电池内阻r很小，较难测量r时，通常采用在电压表外串接一个定值电阻。

四、变式分析

1. 伏安法：该测量方法使用的器材是电压表和电流表、基本原理的应用。处理数据时，有两种常用方法处理数据：（1）根据测出的多组U、I数据，列方程组求出E、r。（2）利用测出的多组U、I数据，在直角坐标图内描出U-I图线，再根据图像求出E、r。若新电池内阻r很小，较难测量r时，通常采用在电压表外串接一个定值电阻。

实例分析1. 在“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般是不用新电池而用旧电池进行实验，其原理是：旧电池的内阻较大，而新电池的内阻很小，实验时，电压表的读数变化很小，从而影响测量值的精确性。如果要较为精确地测量一节新电池的内阻，现给定如图中的器材，另外还有一此导线。

①画出实验电路原理图。

②用连线的方法将这此仪器连成实验电路。

③写出实验得出的新电池内阻r的表达式。

解题分析：第一，该实验思路是E=U+Ir1，而r1=R0+r，得r=（E-U）/I-R0。实验电路原理图见下图：

第二，该实验主要由书本实验演变为对非常规电源（大电动势，小内阻）电动势的测量方法的研究。在电压表量程一定的情况下，根据串联分压的原理给电源串上了一个定值电阻，如果用U―I图像求电动势E和内阻r，电动势仍为纵轴上的截距，而图线斜率的绝对值则为R+r。

2. 伏阻法：该测量方法使用的器材是电压表V和电阻箱R。组合测E、r该测量方法的原理是：E=U+Ir、E=IR+Ir；电路特点有无电流表：电压表V 和电阻箱R0并联；电压表V和电阻箱R0串联。

实例分析2.现要求测量由2节电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r（约几欧），并提供下列器材：电压表V1（量程3V，内阻1KΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2KΩ）、电阻箱R0（0-9999Ω）、电键、导线若干。

某同学用量程为15V的电压表连接成如图甲示的电路，实验步骤如下：（1）合上电键S，将电阻箱R0阻值调到R1=10Ω，读得电压表的读数为U1。（2）将电阻箱R0阻值调到R2=20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1=E-U1*r/R1，U2=E-U2*r/R2，解出E、r。

为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？

解题分析：

该实验的测量思路是E=U+Ir，而I=U/R。因为电池是2节，电动势约3V，所以，实验应这样改进：电压表量程选3V，测多次数据画U-L图，求出E、r。

3. 安阻法：该测量方法使用的器材是电流表A和电阻箱R。组合测E、r该电路的测量原理是使用E=IR+Ir列方程组求解。

该实验把过去阻值未能直接读出的滑线变阻器换成了可调可读的电阻箱，从而使得在原理不变的条件下可去除一个电压表，以达到电路简化的目的，测量的数据E测= E真，r测=RA+r真>r真，但内阻r的系统误差较大。

实例分析3. 如右图所示，R1、R2为标准定值电阻，用此电路测定电池电动势E和内电阻r，下列说法正确的是（ ）

A. 电动势测量值等于真实值

B. 内电阻测量值大于真实值

C. 测量误差的产生原因是电流表具有内电阻

D. 测量误差可以通过增加测量次数而使其尽可能小

解题分析：该实验思路是：E=IR+Ir，然后利用该思路列方程求解，方程E=I1R1+I1r和E=I2R2+I2r中，r己包含电流表A的内阻，故选A、B、C。

4. 伏伏法：该测量方法使用的器材是二个电压表V。组合测E、r该测量原理仍是利用E=U+Ir这一思路，列方程组求解。

实例分析4. 有一电源，内阻不能忽略，但不知其数值，有两个电压表V1和V2，已知V1表的量程大于电源电动势，而V2表的量程比电源电动势小些，但不知两表内阻大小，要求只用这两只电压表和一个开关、若干导线组成电路测量出此电源的电动势E。

（1）在右边的虚线框内画出测量的电路图。

（2）简要写出实验步骤和需要记录的物理量。

（3）写出用测得的物理量表达电源电动势E的式子：E= 。

解题分析：该实验思路是E=U+Ir，且I=U/RV。根据题意和实验思路画出的电路图知，S闭合时，E=U1+U1r/RV1，S断开时，E=U1′+U2+U1′r/RV1，然后解方程组得E =U1U2/（U1-U2） 。

电阻测量论文范文第14篇

关键词：电阻；伏安法；欧姆定律

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1674-9324（2012）06-0253-02

在电学实验中，测定电阻的实验占很大比例，掌握其基本方法有助于电学实验的突破。其实，电阻的测量方法大致可分为三类：伏安法、比较法、其他方法。设计电路时，首先要根据给定的器材，正确判定测量方法是三种中的哪一种。其次，对给出的多个同类器材，能够正确选用。再次，依据不同的方法和电路连接的实质，运用欧姆定律，正确得出测量结果或者结果的表达式。

一、伏安法测电阻

测量原理：测出被测电阻的电压、电流，计算求得RX。实验线路：分为供电线路和测量线路两部分；供电线路分为限流方式和分压方式；测量线路分为内接法和外接法。技巧1：给定多只表时，要根据电源、RX、量程、表内阻、定值电阻综合考虑，选择用哪些表合适，何种电路合适。技巧2：若只给出表的阻值“约值”，考查点为区分内外接法以减小误差。测量结果有误差，结果表达式中不含“表内阻”；若给出表的阻值“准确值”，考查点为改表（此时必定还有定值电阻）。测量结果无误差，结果表达式中一定含“表内阻”；

1.供电线路。技巧3：大多数情况用分压方式。限流、分压的选择依据：零起必分压（要求电压电流从0测起，如测小灯泡的伏安特性）；滑小必分压（滑动变阻器的全阻值比RX小时用分压）；烧表必分压（表接在干路中会超过量程，此时采用分压线路，用部分电压供电。干路电流大但无表，表接入分支时不会超过量程，不会出现烧表现象。切忌估算时一看到超过小表量程就去掉小表而选大表，结果出现大表偏转太小的错误。原理图的画法。技巧4：注意变阻器是否用全电阻或者供电线路是否留缺口。分压式：闭合回路，无缺口，全电阻，先画电源闭合回路（将电源、开关、变阻器全电阻串成闭合回路）；分出部分电压（将滑动头和变阻器的一端引出两个分支头）。限流式：非闭合回路，留有缺口，将电源、开关、变阻器部分电阻串成一串（非闭合回路，留有缺口以便串入测量线路）。

2.测量线路。①先将RX与安培表串联，再将伏特表左端与其并联，再考虑将内外接的问题（伏特表右端并在安培表左方还是右方，也就是是否把安培表包在内还是在其外）。②内外接的判定（如果知道各电表的准确阻值，则不受此限制，按全电路欧姆定律求解）。判定前提：知道RX、RA、RV的大约阻值，判定依据：比较RX2与RA、RV的大小。判定结论：内大外小（平方RX2大，内大）。技巧5：先画RX与安培表的串联，再画伏特表“一端”与RX的并联，最后确定伏特表“另一端”是否将安培表圈起来。

3.改表的思考技巧。技巧6：选用两个同类表时，哪个表的阻值为准确值，就改哪个表；选用两个同类表时，量程大的通常在外面；小电阻，是并联改安培表用的，大电阻，是串联改伏特表用的。

4.实物图的连接。同原理图的连接顺序一样，但要注意极性问题，导线不能出线交叉。技巧7：最后并伏特表，可避免导线交叉；实物连线时，若表的正极在右方，则右方连线接电源正极，这样可避免导线交叉或绕线杂乱。

二、比较法测表的内阻，有半偏法和替换法两种

测量原理：给RX并上或串上相同的电阻R0，流过的RX电流减半——半偏法；用与RX相等的电阻R0替换RX后，回路电流电压不变——替换法。应用条件：有单刀双掷开关时，为替换法（两条支路只能用一条，要么接RX，要么接R0）。有一个或两个单开关时，为半偏法（干路一个开关，并相同的R0时用一个开关）。技巧8：不是单开关，就不是伏安法。

1.替换法。①实质：用与被测量表相同的电阻替换掉被测量表，两次电路是相同的。②电路：先将RX与电源、开关、变阻器组成串联回路；再给并上一个电阻箱，最后将开关改为单刀双掷开关。根据指示表的种类，注意电路的画法。先未知后已知——先接未知支路，再接已知支路——两次指示表示数相同。③结论：RX=R0（两电阻阻值相同，完全替换）。④误差：完全相等，无系统误差（指示表的内阻与测量无关，仅表明两次电路相同）。

2.半偏法。①实质：给被测量表并（或串）一个相同的电阻，电路的电阻加倍（或减半），导致流过被测量表的电流减半。②电路：分两种电路。串联电路法：应用前提，电源没有内阻——恒压半偏法。并联支路法：应用前提，串大并小——恒流半偏法（串联的大变阻器约为100RX，并联的小电阻箱至少比Rg大）。测量方法：先满偏后半偏（同理，也可偏转1/3，1/4，结果式子根据电路求得）。③结论：看电路，由欧姆定律得到结论。④误差：必然有系统误差（记忆方法，看电路是串联还是并联，串联偏大，并联偏小）。

三、其他方法测电阻

1.应用前提：既不是伏安法（通常给定两个同类表），也不是比较法（没有单刀双掷开关或者两个单开关），则只好采用其他方法测电阻了。技巧9：通常2个安培表接为并联电路，2个伏特表接为串联电路。

2.结果推导：根据全电路的欧姆定律，写出两次包含RX和测量值（I1、I2或者U1、U2）以及电阻箱、定值电阻（R1、R2）的方程组，求解得出结果表达式。情形举例：题目给定的两只表并非 、 各一只，而是两只 或是两只 ，以及未知电阻和一个定值电阻。思考方法：当给定两只电流表时，将Rx与R0并联，量程大的一只表测总电流，量程小的一只表测分电流。至于小电流表到底该串联在Rx支路还是R0支路，取决于要使两支路流过最大电流时，电压相当，与供给电压匹配。当给定两只电压表时，将Rx与R0串联，量程大的一只表测总电压，量程小的一只表测部分电压。至于小电压表该测Rx的分电压（小电压表并联在Rx两端），还是该测R0的分电压（小电压表并联在R0两端），取决于流过相同的最大电流时，两电压表的读数均接近满偏。画好电路后，求结果时最好按电路连接方式，运用欧姆定律求解，易于写出对应的方程，得到需要的结果。技巧10：非伏安法求结果，要据电路求结果。

参考文献：

[1]李维坦.高中物理解题题典[M].长春：东北师范大学，2011.

[2]唐茂春.高中物理概念地图[M].桂林：广西师范大学出版社，2010.

电阻测量论文范文第15篇

【关键词】伏安法测电阻 常规方法 变形方法

Several ways for measuring the resistance through the voltammetry

He Hongkai

【Abstract】Measuring resistance through the voltammetry is one of important experiments in junior physics experiment. Because the equipment is used differently, we can adopt several different ways to measure. In this paper, the writer has introduced the routine way as well as several kinds of transformative way of this experiment, which has enriched teaching and also aroused students’ learning interest and exploring appetite.

【Keywords】Measuring resistance through the voltammetry Routine way Transformative way

伏安法测电阻是初中物理实验的重要实验之一，该实验综合检查了学生对电流表、电压表、滑动变阻器等的正确使用。实验的原理是利用欧姆定律 ，将公式变形得 ，只要测出导体两端的电压及通过导体的电流，就能算出待测电阻的阻值。该实验由于使用的器材不同，可用几种不同的方法来测量。

1．常规方法。

实验器材：待测电阻1只、电压表1只、电流表1只、开关1只、电源1个、滑动变阻器1只、导线若干根。

实验电路图：

实验步骤：

①根据电路图，连接实物（注意电流表、电压表、滑动变阻器连入的方法要正确）。

②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，从电流表、电压表分别读出一组电流、电压值，计算出电阻值。

③改变滑动变阻器滑片的位置，再测出两组电流、电压值，分别算出相应的电阻值。

④计算出三次电阻值的平均值，即待测电阻的阻值。

2．变形方法。

2．1 变形一。

实验器材：待测电阻1只、电压表1只、阻值已知的电阻1只、开关1只、电源1个、滑动变阻器1只、导线若干根。

实验电路图（电压表在测量具体物理量时再连入）：

实验原理：欧姆定律、串联电路电流、电压关系。

方法一、用电压表分别测出R0、Rx两端的电压U0、Ux，待测电阻的阻值Rx：

方法二、用电压表测出R0两端的电压U0，及R0、Rx两端的总电压U，待测电阻的阻值Rx：

方法三、用电压表分别测出R0、Rx两端的总电压U，Rx两端的电压Ux，待测电阻的阻值Rx：

2．2 变形二。

实验器材：待测电阻1只、电流表1只、阻值已知的电阻1只、开关1只、电源1个、滑动变阻器1只、导线若干根。

实验电路图（电流表在测量具体物理量时再连入）：

实验原理：欧姆定律、并联电路电流、电压关系。

方法一、用电流表分别测出R0、Rx的电流I0、Ix，待测电阻的阻值Rx：

方法二、用电流表测出R0支路电流I0，干路电流I，待测电阻的阻值Rx：

方法三、用电流表测出Rx支路电流I x，干路电流I，待测电阻的阻值Rx：

2．3 变形三。

实验器材：电流表1只、阻值已知的电阻1只、开关2只、电源1个、导线若干根。

实验电路图：

实验原理：欧姆定律、并联电路电流、电压关系。

测量数据：

①闭合S1，断开S2，读出电流表的读数I1。

②同时闭合S1、S2，读出电流表的读数I，则Rx支路电流Ix：Ix=I－I1

结论：

2．4 变形四。

实验器材：电压表1只、阻值已知的电阻1只、开关3只、电源1个、导线若干根。

实验电路图：

实验原理：欧姆定律、串联电路电流、电压关系。

测量的数据：

①闭合S、S2，断开S1，读出电压值U。

②闭合S、S1，断开S2，读出电压值U1，则Rx两端的电压Ux：Ux=U－U1。

结论：