CN202929118U - 一种伏安法测电阻实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种伏安法测电阻实验装置,包括待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、串联电流表、第一开关、第二开关。所述串联电流表和第一开关串联后与第二开关并联,再和待测电阻串联,然后整体与电压表并联,最后再与电流表、滑动变阻器、电源依次连接。按照外接法来分析实验误差的产生情况,进而消除误差,准确的测出待测电阻Rx的真实值,方法直观、效果好,物理意义清晰明确。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种物理实验装置,尤其涉及一种伏安法测电阻实验装置。
背景技术
伏安法测电阻是电学的基础实验之一,它依据的原理是欧姆定律U=IR。根据欧姆定律的变形公式R=U/I可知,要测某一电阻Rx的阻值,只要用电压表测出Rx两端的电压,用电流表测出通过Rx的电流,代入公式即可计算出电阻Rx的阻值。
通常伏安法测电阻的电路有两个基本连接方法:
外接法如图1所示,内接法如图2所示。但是,由于所用电压表和电流表都不是理想电表,即电压表的内阻并非趋近无穷大,电流表也存在内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。
外接法如图1所示,考虑电压表内阻的存在,则电压表的测量值U为Rx两端的电压,而电流表的测量值为干路电流,即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,此时测得的电阻为待测电阻Rx与电压表内阻的并联总电阻。
在图2所示内接法中,电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,此时给测量带来的系统误差主要来源于电流表内阻的分压作用。
综上所述,当采用电流表外接法时,测量值小于真实值;当采用电流表内接法时,测量值大于真实值。
本实用新型设计的一种伏安法测电阻实验装置,按照图1中外接法来分析实验误差的产生情况,消除误差,准确的测出待测电阻Rx的真实值。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种方法简单、测量精确的伏安法测电阻实验装置与实验方法。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
本实用新型的一种伏安法测电阻实验装置,包括待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、串联电流表、第一开关、第二开关。
所述串联电流表和第一开关串联后与第二开关并联,再和待测电阻串联,然后整体与电压表并联,最后再与电流表、滑动变阻器、电源依次连接,如图3所示。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出,本实用新型所述的一种伏安法测电阻实验装置,增加了少量的仪器可以利用伏安法一次性准确的测量待测电阻Rx之值,方法直观、效果好,物理意义清晰明确。
附图说明
图1为外接法法测电阻实验装置的电路示意图。
图2为内接法法测电阻实验装置的电路示意图。
图3为本实用新型一种伏安法测电阻实验装置的电路示意图。
图中:1、待测电阻Rx,2、电流表,3、电压表,4、滑动变阻器,5、电源,6、串联电流表,7、第一开关,8、第二开关。
具体实施方式
本实用新型的一种伏安法测电阻实验装置,其较佳的具体实施方式如图3所示。
本实施方案按照图1中外接法来分析实验误差的产生情况,消除误差,准确的测出待测电阻Rx的真实值。
如果按照图1接法来测电阻Rx,则电压表的测量值U为待测电阻Rx两端的电压,而电流表的测量值为干路电流I,即流过待测电阻的电流Ix与流过电压表的电流Iv之和,而实际待测电阻Rx的值应该等于电压U除以(I-Iv),所以本实验电路关键是在保持待测电阻Rx端电压U不变的条件下,测得流过电压表的电流Iv。
1、首先断开第一开关7,闭合第二开关8,电路接通后,有电流通过待测电阻Rx,产生电压降,此时的测量电路即为图1所示的外接法。记录此时电流表2的读数为I,电压表3读数为U,此电压即为待测电阻Rx的端电压,而电流I则是流过待测电阻的电流Ix与流过电压表的电流Iv之和。
2、然后断开第二开关8,闭合第一开关7,电路接通后,调节滑动变阻器4,使得电压表3的示数和前述步骤1中的示值U相同。电路稳定后,记录通过电流表2的电流值为I1,通过串联电流表6的电流值为I2,所以在采用外接法测量电路中电压表所分得的电流为Iv,其数值为I1-I2。
3、由上述测量分析可知,流过待测电阻Rx的电流为Ix=I-Iv,利用欧姆定律的变形公式Rx=U/Ix,即可准去计算出待测电阻Rx之值。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种伏安法测电阻实验装置,其特征在于,包括待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、串联电流表、第一开关、第二开关;所述串联电流表和第一开关串联后与第二开关并联,再和待测电阻串联,然后整体与电压表并联,最后再与电流表、滑动变阻器、电源依次连接。
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