伏安法测量电阻实验的改进

来源 :学校教育研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ning0001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  一、 引言
  在大学物理实验中,电阻的测定是电磁学实验的一个基础内容。测量电阻的方法有多种,像欧姆法,电桥法,伏安法等。其中伏安法是最基本的方法,伏安法测电阻是用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,同时用电流表测出通过Rx的电流I,然后根据欧姆定律算出待测电阻Rx的阻值。用伏安法测电阻,不但测量范围广,而且适用性广。用伏安法测线性电阻还能直观地系统误差对测量结果的影响,因此伏安法是研究物质电学特性的常用方法。
  二、 传统伏安法测电阻及误差分析
  (一) 外接法
  外接法测电阻的原理如图1所示,当闭合开关K后,电流表测出的电流 应等于被测电阻Rx上通过的电流I和电压表上的电流Iv之和,即IA=IR+Iv。电压表测出的电压U是被测电阻两端的电压。因此,由Rx = 计算出的待测电阻值将出现偏差,这种偏差是由于电压表U存在内阻Rv不够大而引起的分流所造成的系统误差。
  图1 电流表外接法
  (二) 内接法
  内接法测电阻的原理如图2所示,该电路避免了电压表的分流而测准了电流I,但电压表测得的电压U却等于被测电阻Rx两端的电压 与电流表上的电压 之和。
  图2 电流表内接法
  三、 改进后的电路(桥式电路)
  (一) 测量方法
  改进后的电路如同图3所示,这是一种桥式电路。其中Rs为可变电阻,首先调节可变电阻Rs,Rs的数值大小不需要准确调定,只需根据Rx的估值将Rs调到与Rx的数量级差不多就可以了。然后接通K,调节滑动变阻器R,检流计指针为零。记下此时电压表的读数U和电流表的读数I,将所测得的U和I代入公式 ,即可求得待测电阻Rx的值。其中检流计是用来指示桥路平衡,Rs用作限流计,滑动变阻器R除继续其分压作用外,还是桥路的两个桥臂,另外两个桥臂则由Rs和被测电阻充当。
  图3 桥式电路
  (二) 测量原理
  桥式电路的原理图如图4所示,其原理是:当改变C点的位置时就可以改变 电压的大小。当桥路处于平衡时,检流计中无电流通过(IG=0),D点的电位与C点的电位相同,即 ,此时,ADB和ACB可看作是两个并联的支路,因为 ,显然可见, 。
  图4 桥式电路原理图
  故被测电阻 的两端电压即是C,B两点的电压,所以电压表上的读数就是被测电阻 两端的电压。而电流表上的读数就是流过被测电阻 上的电流,即 。因此, 。由于消除了电压表电流表内阻的影响,所以测得的电阻值,比传统伏安法的测量要准确得多。且原理简明,线路简单,操作方便。
  (三)桥式法与电桥法的区别
  用电桥法测电阻是将待测电阻与已知电阻进行间接比较,因此电桥法需要有已知的标准的电阻。电桥法是利用电桥平衡公式求 。这里引入的桥式电路,但并不是用电桥法测电阻,此法不需要有标准电阻,它只是利用电桥的平衡原理,准确地测出流经 上的电流 和它两端的电压 ,再根据欧姆定律 ,求出被测电阻的值。因此,该测量方法是伏安法的一种接法,它与电桥法有本质的区别。
  (四) 测量方法的优点
  第一,这种方法一个突出的优点,是能够使测量时通过被测对象的电流和加在它两端的电压与其在工作状态时完全相同。这一点对于测定非线性无件(如晶体二极管)的伏安特性曲线是十分重要的。
  第二,实验方法和步骤大大简化。由于在实验中不必粗测 值,无论是RA〈〈RX,还是 ,均可采用如图3的改进电路,也不必对结果进行修正,从而,大大简化了实验方法和步骤。
  第三,测量结果正确。由于电流表的分压,电压表的分流并不影响通过 两端的电压,测量值与电压表 和电流表 的内阻无关,故而消除了由于原电路的缺陷造成的系统误差。
其他文献
一、技师研修培训教学背景  为认真贯彻落实市政府《关于进一步加强职业培训工作的意见》(京政发【2011】33号)文件精神,加速培养造就高素质技能人才,充分发挥高技能领军人物在解决技术难题、技术革新等方面的关键作用,营造“尊重技能、尊重人才”的良好社会氛围,继续完善高技能人才继续教育机制,有效地促进我市焊接高技能人才队伍建设。根据北京市人力资源和社会保障局2012年技师研修培训安排,首钢技师学院承办
期刊
“诚信”是中华民族的传统美德,是中国人为人处世的基本之道。在推行素质教育的今天,以诚信教育为突破口,加强小学生思想道德建设,不失为一条行之有效的途径。现在的小学生都认为难管,遇事喜欢有自己的想法,教师和家长应遵循学生认知发展的规律,科学、扎实引导小学生树立诚信观。如今小学生说谎已经成为家常便饭,说谎的水平越来越高。让人难辨真假,如果孩子从说谎的过程中得到了"甜头",便会一发而不可收,最终发展成虚伪
期刊
从远古的石器时代,我们根据考古研究发现,图形与文字是人类认识大自然、相互交流沟通必不可少的基本工具。由于时间的推移,科技的不断进步,图形在生活中已成为一种必不可少的工具。同样,机械制图在现代化生产中起到举足轻重的作用,在工程界,机械制图是共同的语言,它能够牵连各个部门之间的联系。设计者通过机械制图可以把设计思想完整表达,制造者可以通过机械制图了解制造对象并进行制造,使用者可以通过机械制图进行使用和
期刊
一、散文的人文情怀  (一)走进散文文体  散文,自古就有。在我国古代,为了区别于韵文、骈文,凡是不押韵、不重视排偶的散体文章,包括经、传、史书在内,统统称之为散文。按照时间的发展,散文可分为古代散文与现代散文。目前小学教材中出现的散文基本上是现代散文。  现代散文,通常是指与小说、诗歌、戏剧相并列的一种文学体裁。它有广义与狭义之分,所谓广义的散文,是指小说、诗歌、戏剧以外的所有具有文学性的文章,
期刊
一、背景与问题  课堂上的精彩来自于学生。正因为每个学生的学习起点不一样,对学习内容的认知程度也不同,所以成功的教学一定是找准学生的学习起点,关注学生的学习兴趣、情绪、信心,从学生的实际需求出发的教学。很多老师在教学时,总是把学生当成一张“白纸”,严格按照教材的结构顺序、教案预设的教学起点和教学流程,一环套一环地依次展开、线性推进,我们把这样的教学称为线性教学。“先教后习、依案施教”是线性教学的显
期刊
广大英语教师要根据素质教育的方针不断完善英语教学理念。同时,倡导实践、体验、参与、交流、分组的教学方式也是《英语课程标准》(实验稿)的要义之一,分组学习对于建立轻松愉快、民主互助的学习氛围大有裨益,能够使学生在“参与、分组、实践、交流”的环境中逐渐提高综合运用语言的能力。分组学习一般来说是将学生根据学习兴趣、学习能力、以往知识储备、性别等因素混合编制成若干学习小组,每组建议人数为3—7人。通过这样
期刊
一、三角知识的基础性  1.对三角函数性质的考查  三角函数的性质主要包括;单调性、奇偶性、周期性、对称性、有界性等性质,解答此类题型的一般技巧是先进行三角恒等变换,将函数化成y=Asin(ωx+ψ)+K 的形式后,再把ωx+ψ看成整体利用正弦函数的性质解题。关键是把ωx+ψ看成整体。  例:设函数 的最小正周期为 ,且 ,则  A. 在 单调递减 B. 在 单调递减 C. 在 单调递增D. 在
期刊
众所周知,每逢周末,语文教师少不了给学生布置写“周记”的课外作业。何谓“周记”?就是把每周所见所闻、所感所悟、心得体会以及课文拓展、作文辅助等内容,以文字的形式书写成文的一种课外训练。它要求学生实话实说,以我手写我心,及时记录自己的心路历程、思想感受,或检点自我行为,或提出自己对班级管理、课堂教学、教师授课的看法要求等。它是促使学生思想行为逐渐向成熟迈进的催化剂,是作文课不可或缺的补充,是提高学生
期刊
一、前言  提高幼儿整体绘画素质,促进幼儿体、智、德、美等方面和谐发展,不仅是幼儿教育目标之所在,也是衡量幼儿教育具体实践活动是否成功的重要尺度之一。当前幼儿绘画素质教育所面临的一些新情况、新问题,更需要我们从整体出发,探索提高幼儿整体绘画素质的新思路、新方法,并不断加以总结和完善,幼儿绘画素质教育依据的准则是什么呢? 只能是教育部颁发的《幼儿教育指导纲要》,要准确理解和正确把握“纲要”的精神实质
期刊
2013年《全日制普通高中英语新课程标准》的基本理念之一是“优化学习方式,提高自主学习能力”。因此,我们的课堂设计与实施应该有利于学生优化英语学习方式,使学生通过观察、体验、探讨等积极主动的学习方法,充分发挥自己的学习潜能,形成有效的学习策略,提高自主学习能力。同时,新课标也提出了教师要创设各种合作学习的活动,促使学生相互学习、互相帮助,体验集体荣誉感和成就感,发展合作精神,努力营造宽松、民主、和
期刊