伏安法测电阻的实验思路初探
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（河南省许昌市鄢陵县第三高级中学 河南 鄢陵 461200）
中图分类号：G961 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）02-0197-01
伏安法测电阻就是根据部分电路的欧姆定律，伏特表测定电阻两端的电压U，用安培表测定流过电阻电流I，由R=UI可确定待测电阻的阻值R。
伏安法测电阻的电路一般由三部分组成，即供电电路、测量电路和控制电路。
首先，测定电阻需要一个完整的闭合电路，必须有供电装置：电源，同时，为了操作方便，还需要有开关来控制电路的接通与断开。测量通过待测电阻Rx的电流时，安培表有两种不同的接入方式，如图1和2。1图中安培表接在伏特表两接线柱的内侧，叫安培表内接法：2图中安培表按在伏特表的两接线柱的外侧，叫安培表外接法。安培表连接方式不同，测量结果也不相同，为了尽可能使测量值接近真实值，我们分析比较一下这两种接法对待测阻值的影响。
：安培表测得的是通过Rx的实际电流IA=Ix，而伏特表测得的电压UV是安培表两端电压UA和RX两端的电压UX之和。即UV=UA+UX，则，R测=UVIA>UXIXR真，即测量值偏大。由前面的分析可知，误差来源于电流表的分压作用，电流表分压越少，误差越少，因此该电路适合于测量大电阻，即若Rx>RA时，采用安培表内接法比较合适，可简记为"大内偏大"。
，伏特表测得的电压UV是Rx两端的实际电压，Uv=Ux，而安培表，测得的电流IA是通过伏特表电流Iv和通过Rx的电流Ix之和、即IA=Iv+Ix则R测=UVIA>UXIXR真，即测量值偏小。由以上分析可知，误差来源于电压表的分压作用，电压表分压越小，误差越小，因此该电路适合于测量小电阻，即若Rx
对电流表选择内接法还是外接法，还可用比较简捷方法来判定，即阻值比较法。若已知Rx的大小，有Rx>RaRv（即Rx为大电阻）用安培表内接法：若Rx
若不知Rx的大概值，为了选择正确的电路图以减少误差，实验时可用试探确定电路的选择。具体做法是：先将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电电压表和电流表的示数变化情况。
若电流表示数明显变化，说明电压表的分流作用较强，即Rx是一个高阻值电阻，应选用内接法，S应接b测量。
若电压表示数明显变化，说明电流表的分压作用较强，即Rx是一个低阻值电阻，应选用外接法，S应接a测量。
最后谈下控制电路的设计。控制电路只需一个滑动变阻器R0就可以了（R0是滑动变阻器的最大值）。根据滑动变阻器连入电路的方式不同，有限流式接法1图和分压式接法2图两种。
对限流式电路，负载Rx上电压的调节范围为RxRx+R0E≤Ux≤E电流的范围为ERx+R0≤Ix≤ERx，调节范围较小，电路消耗总功率为E.Ix；而分压式电路中，负载Rx上电压的调节范围是0≤Ux≤E，电流的调节范围是0≤Ix≤ERx，调节的范围较大，电路消耗的总功率为E（Ix+Iap），耗能比限流式要多。
由以上分析可知，对控制电路是选限流式接法还是分压式接法，应根据具体要求具体分析。
一般情况下（满足安全条件），由于限流电路耗能较少，结构简单，因此，如无特别要求，应优先考虑以限流接法为主。但若要求被测电路的电压或电流从0开始连续变化或变化范围尽可能大时：或者采用限流式接法，电路中的最小电流（电压）超过仪表量程或电阻的最大允许电流；或者滑动变阻器最大值R0远小于被测电阻或电路中串联的其它电阻阻值，限流电路调节效果不明显。如R0≤110Rx时，必须采用分压式接法。
例：已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有――（只填代号），安培表应选择--接法（填"内"或"外"）
A、量程是0.6A内阻为0.5Ω的电流表
B、量程是3A内阻为0.1Ω的电流表
C、量程是3V内阻为6KΩ的电压表
D、量程是15V阻为30KΩ的电压表
E、阻值为0～1KΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F、阻值为0～20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器
G、蓄电池（6V）
H、开关一个，导线若干，
解析：选择器材可按下列步骤进行：
①先选电源：题中只给一个直流电源，所以应选G；
②选取电流表：电源选定后，可估算总电流，不连入滑动变阻器。干路中电流最大值Imax=6V10Ω=0.6A应选A；
③选电压表：若选C，量程为3V，电源6V，则干路总电流要被控制在0.3A以下，这时所选电流表
指针偏转达半刻度盘.若选D，量程15V电源6V，6V15V=12.5，此时电压表指针偏转范围不满足指针在13～23刻度盘范围，加之15V量程时，精确度太低，两电压表比较，应选C而不选D；
④选定滑动变阻器，由于已选量程为3V的电压表，决定滑动变阻器必须采用分压连接方式.由于电阻是阻值约为10Ω，为在3V，0.3A以下范围内调节滑动变阻器，读取几组数值，滑动变阻器应选F。若选E，因阻值太大，不便控制电路中的电流。
综上所述，应选用的器材有A、C、F、G、H
连接电路时，对安培表的选择，判断如下：
由Rx约为10Ω，RA为0.5Ω，Rv为6KΩ可知， Rx
应选用安培表外接法。