[實用新型]一種伏安法測電阻實驗裝置

有效

• 申請號: 201220693957.5
• 申請日: 2012-12-01
• 公開（公告）號: CN202929118U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 孫愛強;張曉英
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: G01R27/08
• 分類號: G01R27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種物理實驗裝置，尤其涉及一種伏安法測電阻實驗裝置。

背景技術

伏安法測電阻是電學的基礎實驗之一，它依據的原理是歐姆定律U＝IR。根據歐姆定律的變形公式R＝U/I可知，要測某一電阻Rx的阻值，只要用電壓表測出Rx兩端的電壓，用電流表測出通過Rx的電流，代入公式即可計算出電阻Rx的阻值。

通常伏安法測電阻的電路有兩個基本連接方法：

外接法如圖1所示，內接法如圖2所示。但是，由于所用電壓表和電流表都不是理想電表，即電壓表的內阻并非趨近無窮大，電流表也存在內阻，因此實驗測量出的電阻值與真實值不同，存在誤差。

外接法如圖1所示，考慮電壓表內阻的存在，則電壓表的測量值U為Rx兩端的電壓，而電流表的測量值為干路電流，即流過待測電阻的電流與流過電壓表的電流之和，此時測得的電阻為待測電阻Rx與電壓表內阻的并聯總電阻。

在圖2所示內接法中，電流表的測量值為流過待測電阻和電流表的電流，電壓表的測量值為待測電阻兩端的電壓與電流表兩端的電壓之和，此時給測量帶來的系統誤差主要來源于電流表內阻的分壓作用。

綜上所述，當采用電流表外接法時，測量值小于真實值；當采用電流表內接法時，測量值大于真實值。

本實用新型設計的一種伏安法測電阻實驗裝置，按照圖1中外接法來分析實驗誤差的產生情況，消除誤差，準確的測出待測電阻Rx的真實值。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種方法簡單、測量精確的伏安法測電阻實驗裝置與實驗方法。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

本實用新型的一種伏安法測電阻實驗裝置，包括待測電阻Rx、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、串聯電流表、第一開關、第二開關。

所述串聯電流表和第一開關串聯后與第二開關并聯，再和待測電阻串聯，然后整體與電壓表并聯，最后再與電流表、滑動變阻器、電源依次連接，如圖3所示。

由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的一種伏安法測電阻實驗裝置，增加了少量的儀器可以利用伏安法一次性準確的測量待測電阻Rx之值，方法直觀、效果好，物理意義清晰明確。

附圖說明

圖1為外接法法測電阻實驗裝置的電路示意圖。

圖2為內接法法測電阻實驗裝置的電路示意圖。

圖3為本實用新型一種伏安法測電阻實驗裝置的電路示意圖。

圖中：1、待測電阻Rx，2、電流表，3、電壓表，4、滑動變阻器，5、電源，6、串聯電流表，7、第一開關，8、第二開關。

具體實施方式

本實用新型的一種伏安法測電阻實驗裝置，其較佳的具體實施方式如圖3所示。

本實施方案按照圖1中外接法來分析實驗誤差的產生情況，消除誤差，準確的測出待測電阻Rx的真實值。

如果按照圖1接法來測電阻Rx，則電壓表的測量值U為待測電阻Rx兩端的電壓，而電流表的測量值為干路電流I，即流過待測電阻的電流Ix與流過電壓表的電流Iv之和，而實際待測電阻Rx的值應該等于電壓U除以(I-Iv)，所以本實驗電路關鍵是在保持待測電阻Rx端電壓U不變的條件下，測得流過電壓表的電流Iv。

1、首先斷開第一開關7，閉合第二開關8，電路接通后，有電流通過待測電阻Rx，產生電壓降，此時的測量電路即為圖1所示的外接法。記錄此時電流表2的讀數為I，電壓表3讀數為U，此電壓即為待測電阻Rx的端電壓，而電流I則是流過待測電阻的電流Ix與流過電壓表的電流Iv之和。

2、然后斷開第二開關8，閉合第一開關7，電路接通后，調節滑動變阻器4，使得電壓表3的示數和前述步驟1中的示值U相同。電路穩定后，記錄通過電流表2的電流值為I₁，通過串聯電流表6的電流值為I₂，所以在采用外接法測量電路中電壓表所分得的電流為Iv，其數值為I₁-I₂。

3、由上述測量分析可知，流過待測電阻Rx的電流為Ix＝I-Iv，利用歐姆定律的變形公式Rx＝U/Ix，即可準去計算出待測電阻Rx之值。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。