1 实验十 伏安法测电阻 [目的] 1.学习由测量电压、电流求电阻值的方法(伏安法)及电表的选择方法; 2.学习减少伏安法中系统误差的方法及最小二乘法求系统误差的方法。 [仪器和用具] 1.直流稳定电源(MCH-303D-Ⅱ型 0-30V/0-3A); 2.直流毫安表(C31-m A 型 a=0.5 量程:5-10-20-50m A 内阻:约为2.5-2.2-1.1-0.6Ω); 3.直流电压表(C31-V 型 a=0.5 量程:0.045-0.075-3-7.5-15-30-75-150-300-600V 3-600V 的电压灵敏度:500Ω/V ); 4.直流指针式检流计(AC5-4 型); 5.万用电表(MF50 型 ); 6.滑线变阻器三个(600Ω/0.5A、240Ω/1A、50Ω/2A、各一个); 7.电位器(47KΩ/2W); 8.电阻器(500Ω/0.5W)、电阻箱(ZX21a 型 0.25W); 9.待测电阻(约1.5KΩ、0.5W); 10.单刀双掷开关; 11.单刀开关; 12.导线十六条。 [实验原理] 一、伏安法 如图 5-1、5-2 所示,用电表测出通过电阻R 的电流I 及其两端的电压U,按欧姆定律 IUR (5-1) 求出被测电阻值的方法,称为伏安法。 因为R 是用电表测量值直接代入式(5-1)求得的,故称R 为表观 电阻值. 显然,由于.....电压表内阻的分流........(或电流表内阻的分压.........)作用..,表观电阻值R 与电阻的实际值R不相等,存在一定的偏差。这个偏差是由于电表内阻对电路的影响而产生的,属于系统误差,通常又称为电表的接入误差。 二、两种连线引入的误差 由图 5-1、5-2 可知,伏安法有两种联线方式——电流表内接(电流表接在电压表里侧)与电流表外接(电流表接在电压表外侧)。两种连线引入的误差如下: 1.内接法引人的误差 如图(5-2)所示,设电流表的内阻为 RA ,通过电阻R 的电流为I,则电压表的测量值为: AARIRIRUUU (5-2) 则电阻的测量值(表观电阻值)为: ARRIUR (5-3) 电阻的实际值(测量值的修正式)为: ARIUR (5-4) 电表的接入误差为: RRRRA (5-5) 由(5-3)式可知,测量值R 大于电阻的实际值R 。显然,只有当R> > R A 时 ,采 用电流表内接法才 能 2 忽略R,这时才有R≈R =U/I 。 2.外接法引人的误差 如图(5-1)所示,设电压表的内阻为 RV,又设通过电压表的电流值为IV 而电阻 R 两端的电压值为 U,则电流表的测量值应为: VVRRURUIII (5-6) 则电阻的测量值(表观电阻值)为: VVRRR...