补偿法测电阻的相关问题
班级:车辆0502 姓名:陈贝 学号:0120507250219
? 试验基本回顾
a) 试验目的、意义
1. 学会正确使用电流表、电压表、检流计、电阻箱和变阻器等仪器;
2. 学会用伏安法测电阻的几种不同接线方法并分析对系统误差的影响;
3. 学会用补偿法测电阻;
b) 试验基本原理与方法
4. 基本原理:在一定温度下,直流电通过待测电阻Rx时,用电压表测出Rx两端的电压U,用电流表测出通过Rx的电流I,则电阻值可表示为:Rx=U/I
5. 试验方法:连接如下电路图,调节R3使检流计G无电流通过(指针指零),这时电压表指示的电压值Ubd等于Rx两端的电压Uac,即b,d之间的电压补偿了Rx两端的电压。清除了电压内阻对电路的影响。
c) 主要仪器设备及耗材
1. 安培表C31-A(量程7.5mA-30A,,共12档.) 2. 伏特表C31-A(量程45mV-600V,共10档) 3. 检流计AC5/2型
R0(100?滑线变阻器)Rx由电阻箱提供,R3:4. 电阻:;4.7k?
(多圈电位器) 5. 电源:直流3V电源
d) 试验方法与技术路线
1. 按上述电路图布置并接好导线;
2. 对试验室给定的待测电阻,按以下步骤选取电表量程 ① 将稳压电源的输出电压调到3V
② 移动滑线变阻器R0的滑动端,使R1大于R0/3
③ 由大到小试探着先取电流表量程,直到电流示值大于量程的1/3
3. 调节R3,使Ubd达到补偿状态
① 粗调:确认K2断开,断续接通检流计的“电计”(若指针超出量程就立即松开),并试探着调节R3,使检流计指针偏转逐渐减小,直至接近零
② 细调:合上K2,以提高检测灵敏度;仔细调节R3,使检流计指针指零
4. 记录下此时电压表的示值U,电流表的示值I,填表 5. 重复测量:断开电计K2。移动滑线变阻器R0的滑动端,依次增加Rx中的电流I,重复步骤3~4,再测量4组U,I的对应值.
? 试验数据处理举例及相关分析
a) 试验数据表一
次数 1 2 3 4 5 平均 项目 U(V) 1.736 1.996 2.224 2.475 2.734 2.233 I(mA) 3.500 4.005 4.485 4.960 5.495 4.498 R(Ω) 496.00 498.337 495.875 498.992 497.543 497.357
量程U=3 V 级别:0.5 量程I=7.5 mA
仪I①、 △仪U=0.015 △=0.038 ②、 由 UA(R)=S(R)n 可得: UA(R)=0.62(对于该试验数据而言) ③、 由 UB(V)=△仪U/ U2B3 ; UB(I)= △/仪I212B3
(R)/R2=UB(V)/U+U(I)/I12
可得: UB(R)=3.708116Ω ④ 由Uc(R)=UB(R)?UB(R)22,
则有 Uc(R)=3.14Ω≈3Ω
⑤ 由以上分析及处理可得: R=497±3Ω
b) 试验数据表二
次数 项目 U(V) I(mA) R(Ω)
1 1.442 35.50 40.620 2 1.624 39.65 40.958 3 1.832 44.45 41.012 4 2.406 49.90 41.002 5 2.243 54.70 41.005 平均 1.836 44.84 40.920 量程U=3V 级别 0.5 量程I=75mA
仪I①、 △仪U=0.015 △=0.38 ②、 由UA(R)=S(R)n 可得: UA(R)=0.08(对于该试验数据而言) ③、 由UB(V)=△仪U/ U2B3 UB(I)= △/仪I212B3
2(R)/R2=UB(V)/U+U(I)/I1
可得 UB(R)=0.276238Ω ④、 由Uc(R)=
UB(R)?UB(R)22,
则有 Uc(R)=0.28Ω
⑤、 由以上分析及处理可得: R=40.92±0.28Ω
? 对补偿法测电阻的优点的分析
a) 从试验数据对补偿法测电阻的误差分析
为了便于比较误差的大小,这里将补偿法测电阻与伏安法测电阻作