高中电路图中测电阻时怎样根据其阻值和电动势选择合适的电压、电流表量程?

作者&投稿:关鸣 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高考物理电路实验题中电阻器如何考虑选择限流式和分压式?还有怎样考虑电流表的内接法和外接法?~

 滑动变阻器的两种连接方法——限流式和分压式
1.限流式接法:如图1所示,电路中变阻器起限流作用,负载Rx的两端电压可调范围为ERxR+Rx ~E,在合上开关前要使变阻器所使用的阻值最大,因此在闭合开关前一定要检查滑动触头P是否在正确的一端(图中应为B端)。
2.分压式接法:如图2所示,电路中的变阻器起分压作用,滑片自A端向B端,负载上电压的范围为0~E,显然比限流式接法调节范围大。合上开关前滑片应在A端,以使负载Rx的电压和电流最小。
3.方法选择:通常变阻器以限流式接法为主,但在下列三种情况下,必须选择分压式连接方法。⑴若采用限流式不能控制电流满足实验要求,即滑动变阻器阻值调到最大时,待测电阻上的电流
(或电压)仍超过电流表(或电压表)的量程,或超过待测电阻的额定电流,则必须选用分压式。
⑵限流式适合测量阻值小的电阻(跟滑动变阻器的总电阻相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小)。分压式适合测量阻值较大的电阻(一般比滑动变阻器的总电阻大)。若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多,以致在限流电路中,滑动变阻器的滑动触头从一端滑到另一端时,待测电阻上的电流或电压变化范围不够大,此时,应必用分压电路。
⑶若实验中要求电压从零开始连续可调节器,则必须采用分压式电路。
电流表内外接
电流表内接法时有
U = I * Ra + I * Rx = I * Rx * ( Ra / Rx + 1 )
电流表外接法时有
I = U / Rv + U / Rx = ( U / Rx ) * ( Rx / Rv + 1 )
可以看到测量时的干扰因子为Ra / Rx 和 Rx / Rv(物理中常常这样将两个同单位的物理量相除将公式的一部分无单位化),如果Ra=0或者Rv无穷大,那么测量都是准确的了,但是由于理想状况不能达到,因此只能希望这两者都尽可能的小,但是二者哪个更小呢,因此临界状况就是
Ra / Rx = Rx / Rv
如果 Ra / Rx > Rx / Rv
也就是Rx*Rx<Ra*Rv,那么显然,外接法的干扰因子更小,所以采用外接法,反之则采用内接法.
此外,因为内接法中,电流就是通过电阻的电流,但是电压却是电阻和电流表的总电压,因此内接法电流测得准,电压测不准,测量结果是偏大的;而外接法中,电压表测的就是电阻的电压,但是电流表测的却是电阻和电压表的总电流,因此接法电压测得准,电流测不准,测量结果偏小.
附加:网络什么都可以查到,LZ多学习。这个太多详细点好。
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1、电压表量程选大于4.5V的,例如6V
2、电流表量程:
线路电流 I=4.5/10=0.45A
电流表量程可选大于0,45A的,例如0.6A

若采用限流接法,则用电源电动势除以回路最小电阻值(待测电阻的大约值)得最大电流,据此选择电流表量程,再用此最大电流与待测电阻相乘得最大电压,据此选择电压表量程。

 

若采用分压接法,则用电源电动势选择电压表量程(二者接近),再由电压表量程除以待测电阻(大约值)得电流表量程。

 

滑动变阻器使用如下




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