7实验七 伏安法测电阻.ppt

【实验原理 experimental principle 】 1.方法误差　method error　 外接法 　　对于给定的待测电阻及已选定的电流表、电压表究竟采用内接法还是外接法来测定待测电阻，可依据下面的内容来进行判定： ２．仪器误差 instrument error 电压表和电流表的最大允许误差决定于它们的准确度等级。若电压表、电流表的 准确度等级(degree of accuracy )分别是aU 和aI * 大连民族学院大学物理实验教学中心 作者 郑建洲 实验七 伏安法测电阻 Experiment 7 Determining resistance using the Voltmeter-ampere method Chapter 3 Fundamental physical experiment 电阻，英文名resistance，它是物质的一种基本性质，是物质中阻碍电子流动的能力 ，与物质的尺寸、材料、温度有关，电阻的主要性质就是阻碍电流流过. 在电子产品中所指的电阻，是指电阻器这样一种元件。 电阻器的种类 通常分为三大类：固定电阻，可变电阻，特种电阻 在电子产品中，以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类，但常用、常见的有ＲＴ型碳膜电阻、ＲＪ型金属膜电阻、ＲＸ型线绕电阻等。 可变电阻又称为电位器， 特种电阻 如万用表法、数字欧姆表法、电桥法、电位差计法、伏安法等。 伏安法的优点、缺点： 伏安法一般只用于通电回路中，或用于测量非线性电阻在某一电流时的电阻值。 方法误差：是由接线方法不完善造成的； 仪表误差：是由电压表和电流表的准确度不高造成的。 电阻的测量Determining resistance 【实验目的 experimental purpose】 １．掌握用伏安法测电阻的原理和方法。 ２．学会正确选择和使用稳定压电源、电流表、 电压表、滑线变阻器等电学常用仪器。 3．了解和掌握减小这两种误差的途径和方法， 并根据测量不确定度的要求合理选择电压 表和电流表的参数。 外接法测量的相对误差： 待测电阻阻值用下面修正公式： 式中为外接法测量时电压表、电流表的读数 内接法 测量的相对误差： 待测电阻阻值的修正公式： 若 内接法误差小于外接法误差； 则外接法的误差小于内接法的误差。 若 若待测电阻 采用内接法测量或外接法测量待测电阻都可以 其中电压表的内阻ＲＶ和电流表的内阻ＲＡ 由实验室给出 电流表的最大允许误差： 电压表的最大允许误差： 其中，UｍＩｍ是电压表的量限，是电流表的量限 电压的不确定度和电流的不确定度分别取： 此时的置信概率是0.683。 aU 和aI分别为电压表、电流表的准确度等级， 实验室给出，aU=0.5，aI=0.5。 用伏安法测电阻，其电阻的不确定度，由两个分量组成，一个是电压分量 和的电流分量， 得电阻的相对不确定度为:书公式（3.7.12） 若要求电阻的相对不确定度0.5%, 可证两表指针 偏转量应同时大于满度的1/2。 可见两表指针偏转量应越接近满偏， 电阻的相对不确定度则越小。 【实验仪器 experimental device】 直流稳压电源 滑线变阻器 直流电流表 直流电压表 【实验任务 experimental　assignment】 分别测量标称值为20Ω、220Ω及510Ω的电阻 的实际阻值，并要求测量结果的相对不确定度 【实验步骤 experimental　step】 1．根据待测电阻RX的标称值分别选择合适的电压表、 电流表量限，使Um ／Im与被测电阻的标称值接近。 如：Rx =20Ω，选Im=75mA、Um=1.5V， Im=15mA：RA＝1.7Ω； Im=30mA：RA＝0.9Ω； Im=75mA：RA＝0.4Ω； RA与RV值实验室给出: Um=1.5V：RU＝1.5kΩ； Um=3.0V： RU＝3.0kΩ； Um=7.5V ：RU＝7.5kΩ； * 大连民族学院大学物理实验教学中心