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伏安法测电阻实验原理(全电路欧姆定律的公式与解析?)

伏安法测电阻实验原理:R=U/I。伏安法测电阻是使用电流表和电压表直接测量导体电阻的常见方法,大致分为两种,电流表内接和电流表外接。欧姆定理或由I=U/R,得R...

接下来,我将会为大家提供一些有关伏安法测电阻的原理 的知识和见解,希望我的回答能够让大家对此有更深入的了解。下面,我们开始探讨一下伏安法测电阻的原理 的话题。

伏安法测电阻实验原理(全电路欧姆定律的公式与解析?)

伏安法测电阻实验原理

伏安法测电阻实验原理:R=U/I。

伏安法测电阻是使用电流表和电压表直接测量导体电阻的常见方法,大致分为两种,电流表内接和电流表外接。欧姆定理或由I=U/R,得R=U/I,电阻=电压除以电流,R为导体的电阻(单位欧姆Ω)。

U为导体两端的电压(单位伏特V),I为通过导体的电流(单位安培A),伏安法(又称伏特测量法、安培测量法)是一种较为普遍的测量电阻的方法,通过利用部分电路欧姆定律:R=U/I来测出电阻值。

用电流表测出在此电压下通过未知电阻的电流,然后计算出未知电阻的阻值,这种测电阻的方法,叫伏安法。调节被测电阻两端的电压与电路中的电流,从而改变电路电压,多次实验使实验更准确。(但一般忽略灯泡电阻的变化,学习中不要求)。

人们为了消除电压表、电流表的影响,还有各种伏安法测电阻的补偿电路,但都需要用到电流计,且电路十分繁琐。伏安法测电阻虽然精度不很高,但所用的测量仪器比较简单,而且使用也方便。是最基本的测电阻的方法,测电阻的方法还有替代法、惠斯通电桥法等多种。

应用:

用电压表并联来测量电阻两端的电压,用电流表串联来测量电阻通过的电流强度。但由于电表的内阻往往对测量结果有影响,所以这种方法常带来明显的系统误差。有两种接法:外接法和内接法。所谓外接内接,即为电流表接在电压表的外面或里面。

这样,接在外面,测得的是电压表和电阻并联的电流,而电压值是准确的,根据欧姆定律并联时的电流分配与电阻成反比,这种接法适合于测量阻值较小的电阻;接在里面,电流表准确,但电压表测量得到的是电流表和电阻共同的电压。

伏安法测量电阻的原理是

伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律。

电阻介绍:

导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻(Resistance,通常用“R”表示)是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。

导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。

金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的。自由电子在运动中要与金属正离子频繁碰撞,每秒钟的碰撞次数高达1015左右。这种碰撞阻碍了自由电子的定向移动,表示这种阻碍作用的物理量叫作电阻。不但金属导体有电阻,其他物体也有电阻。

导体的电阻是由它本身的物理条件决定的,金属导体的电阻是由它的材料性质、长短、粗细(横截面积)以及使用温度决定的。

超导现象:

各种金属导体中,银的导电性能是最好的,但还是有电阻存在。20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在7.20K(-265.95℃)以下,电阻就变成了零。

这就是超导现象,用具有这种性能的材料可以做成超导材料。已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右电阻就能降为零。

如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。

如果用超导材料制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,进一步实现电子设备的微型化。

伏安法测电阻的实验原理

欧姆定理或由I=U/R,得R=U/I,电阻=电压除以电流,R为导体的电阻(单位欧姆Ω),U为导体两端的电压(单位伏特V),I为通过导体的电流(单位安培A)。伏安法是一种较为普遍的测量电阻的方法,通过利用部分电路欧姆定律:R=U/I来测出电阻值。

用电流表测出在此电压下通过未知电阻的电流,然后计算出未知电阻的阻值。但是用电压表并联来测量电阻两端的电压,用电流表串联来测量电阻通过的电流强度。但由于电表的内阻往往对测量结果有影响,所以这种方法常带来明显的系统误差。

扩展资料

伏安法测电阻电流表有两种接法:外接法和内接法。所谓外接内接,即为电流表接在电压表的外面或里面。这样,接在外面,测得的是电压表和电阻并联的电流,而电压值是准确的,根据欧姆定律并联时的电流分配与电阻成反比,这种接法适合于测量阻值较小的电阻。

接在里面,电流表准确,但电压表测量得到的是电流表和电阻共同的电压,根据欧姆定律,串联时的电压分配与电阻成正比,这种接法适合于测量阻值较大的电阻。

百度百科——伏安法测电阻

全电路欧姆定律的公式与解析?

一. 伏安法测电阻基本原理

1. 基本原理:伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律 ,只要测出元件两端电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。

2. 测量电路的系统误差控制:

(1)当 远大于 时,电流表内接;当临界阻值 时,采用电流表的内接;当采用电流表内接时,电阻测量值大于真实值,即 (如图1所示)。

(2)当 远小于 时,电流表外接;当临界阻值 时,采用电流表的外接;当采用电流表外接时,电阻的测量值小于真实值,即 (如图2所示)。

3. 控制电路的安全及偶然误差:根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同,滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择。

(1)滑动变阻器限流接法。一般情况或没有特别说明的情况下,由于限流电路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式。限流接法适合测量小电阻或与变阻器总电阻相比差不多或还小,(如图3所示)。

图3

(2)测动变阻器分压接法。若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用滑动变阻器的分压连接方式;当用电器电阻远大于滑动变阻器总电阻值,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时,必须选用滑动变阻器分压接法;要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时,须选用滑动变阻器分压连接方式(如图4所示)。

二. 伏安法测电阻基本情景变式

1. 无电流表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电流表时只要找到能够等效替代电流表的其他器材即可,比如:

(1)已知电阻与理想电表并联替代电流表(如图5所示);

(2)用已知内阻的电压表替代电流表(如图6所示);

(3)无电表时的替代法(如图7所示);

(4)无电流表时的半偏法(测量电压表内阻)(如图8所示)。

2. 无电压表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可,比如:

(1)已知电阻与理想电流表串联替代电压表(如图9所示);

(2)无电压表时的等效替代法(如图10所示);

(3)无电压表时的半偏法(测表头内阻)(如图11所示)。

3. 把实验题当作计算题处理。

(1)根据闭合电路欧姆定律列方程求解待测量;

(2)根据欧姆定律的变式 求解电阻。在利用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中,只要测出外电路的电压变化量和电流的变化量(外电压的变化量始终等于内电压的变化量),就可以求出电源的内阻 。

三. 范例导引高考实验试题剖析

〔范例导引一〕(05年高考题)测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5 )。器材:量程3V的理想电压表,量程0.5A的电流表(具有一定内阻),固定电阻 ,滑动变阻器 ,电键K,导线若干。

(1)画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。

(2)实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可求出E=__________,r=_________。(用I1、I2、U1、U2及R表示)

解析:本题是常规伏安法测电源电动势和内阻实验的情景变式题,本题与课本上实验的区别是电源电动势大于理想电压表的量程,但题目中提供的器材中有一个阻值不大的固定电阻,这就很容易把该情景变式题“迁移”到学过的实验上。把固定电阻接在电源的旁边,把它等效成电源的内阻即可(如图12所示),把电压表跨接在它们的两侧,显然,“内阻增大,内电压降落增大”,电压表所测量的外电压相应减小,通过定量计算,符合实验测量的要求。这样,一个新的设计性实验又回归到课本实验上。

 

伏安法的原理

(1)伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律。

(2)被测的物理量是待测电阻两端的电压U和通过待测电阻的电流I。

(3)由欧姆定律的变形公式可以计算出待测电阻的阻值,R=U/I。

(4)实验中是利用滑动变阻器来改变通过待测电阻的电流从而改变加在它两端的电压值。电压的单位是伏特,电流的单位安培,取其中头两个字来称呼一种求电阻的实验。

在“测量定值电阻的阻值”的实验中,(1)实验的原理是______,请在如图所示方框内画出实验电路图.(2)

解:(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律,测出电阻两端电压与通过电阻的电流,由R=

U
I
可以求出电阻阻值;

伏安法测电阻,电源开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表组成串联电路,电压表与待测电阻并联,实验电路图如图所示.

(2)连接电路时,开关应处在断开位置;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置.

(3)实验中可用滑动变阻器来改变被测电阻两端的电压,分别记下多组对应的电压值和电流值,

根据每组实验数据,算出电阻,最后求出它们的平均值作为电阻阻值.

故答案为:(1)欧姆定律;电路图如图所示;(2)断开;阻值最大;(3)滑动变阻器;多;平均值.

伏安法测电阻的原理是:R=UIR=UI;器材:______;滑动变阻器的作用是:______;电路图:______

伏安法线测电阻的原理为R=

U
I

器材:电源、导线、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻;

滑动变阻器的作用是保护电路和调节电阻两端的电压.

故本题答案为:R=

U
I
;电源、导线、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻;保护电路和调节电阻两端的电压;.

伏安法实验原理

实验原理:欧姆定律或电阻=电压除以电流。

 伏安法是一种电化学式分析方法,根据指示电极电位与通过电解池的电流之间的关系,而获得分析结果。用电压表并联来测量电阻两端的电压,用电流表串联来测量电阻通过的电流强度。但由于电表的内阻往往对测量结果有影响,所以这种方法常带来明显的系统误差。

伏安法测电阻实验原理(全电路欧姆定律的公式与解析?)

好了,今天关于伏安法测电阻的原理 就到这里了。希望大家对伏安法测电阻的原理 有更深入的了解,同时也希望这个话题伏安法测电阻的原理 的解答可以帮助到大家。

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