在電子維修中經(jīng)常需要測(cè)量電阻的阻值。一般廣泛采用的都是用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量，但量出的結(jié)果有一定的誤差。如果需要精確測(cè)量可以采用電橋測(cè)量。由于在維修中很少會(huì)用到電橋，再之萬(wàn)用表測(cè)量雖然精度不是很高但也夠用了。

歐姆表測(cè)電阻

1、歐姆表的結(jié)構(gòu)、原理

它的結(jié)構(gòu)如圖1，由三個(gè)部件組成：G是內(nèi)阻為Rg、 滿偏電流為Ig的電流計(jì)。R是可變電阻，也稱調(diào)零電阻， 電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。

歐姆檔測(cè)電阻的原理是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的。 當(dāng)紅、黑表筆接上待測(cè)電阻Rx時(shí)，由閉合電路歐姆定律可知：

I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R內(nèi)+RX）

由電流的表達(dá)式可知：通過(guò)電流計(jì)的電流雖然不與待測(cè)電阻成正比，但存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即測(cè)出相應(yīng)的電流，就可算出相應(yīng)的電阻，這就是歐姆表測(cè)電阻的基本原理。

2．使用注意事項(xiàng)：

（1） 歐姆表的指針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測(cè)電阻阻值越小，所以它的刻度與電流表、電壓表刻度正好相反，即左大右小；電流表、電壓表刻度是均勻的，而歐姆表的刻度是不均勻的，左密右稀，這是因?yàn)殡娏骱碗娮柚�間并不是正比也不是反比的關(guān)系。

（2）多用表上的紅黑接線柱，表示＋、－兩極。黑表筆接電池的正極，紅表筆接電池的負(fù)極，電流總是從紅筆流入，黑筆流出。

（3）測(cè)量電阻時(shí)，每一次換檔都應(yīng)該進(jìn)行調(diào)零

（4）測(cè)量時(shí)，應(yīng)使指針盡可能在滿刻度的中央附近。（一般在中值刻度的1/3區(qū)域）

（5）測(cè)量時(shí)，被測(cè)電阻應(yīng)和電源、其它的元件斷開(kāi)。

（6）測(cè)量時(shí)，不能用雙手同時(shí)接觸表筆，因?yàn)槿梭w是一個(gè)電阻，使用完畢，將選擇開(kāi)關(guān)撥離歐姆檔，一般旋至交流電壓的最高檔或OFF檔。

伏安法測(cè)電阻

1．原理：根據(jù)部分電路歐姆定律。

2．控制電路的選擇

控制電路有兩種：

一種是限流電路（如圖2）；

另一種是分壓電路。（如圖3）

（1）限流電路是將電源和可變電阻串聯(lián)，通過(guò)改變電阻的阻值，以達(dá)到改變電路的電流，但電流的改變是有一定范圍的。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能量；一般在兩種控制電路都可以選擇的時(shí)候，優(yōu)先考慮限流電路。

（2）分壓電路是將電源和可變電阻的總值串聯(lián)起來(lái)，再?gòu)目勺冸娮璧膬蓚�(gè)接線柱引出導(dǎo)線。如圖3，其輸出電壓由ap之間的電阻決定，這樣其輸出電壓的范圍可以從零開(kāi)始變化到接近于電源的電動(dòng)勢(shì)。在下列三種情況下，一定要使用分壓電路：

① 要求測(cè)量數(shù)值從零開(kāi)始變化或在坐標(biāo)圖中畫(huà)出圖線。

② 滑動(dòng)變阻器的總值比待測(cè)電阻的阻值小得多。

③ 電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小。

3．測(cè)量電路

由于伏特表、安培表存在電阻，所以測(cè)量電路有兩種：即電流表內(nèi)接和電流表外接。

（1）電流表內(nèi)接和電流表外接的電路圖分別見(jiàn)圖4、圖5

（2）電流表內(nèi)、外接法的選擇，

①、已知RV 、 RA及待測(cè)電阻RX的大致阻值時(shí)

（3）誤差分析：

內(nèi)接時(shí)誤差是由于電流表分壓引起的，其測(cè)量值偏大，即R測(cè) ＞R真；

外接時(shí)誤差是由于電壓表分流引起的，其測(cè)量值偏小，即R測(cè)＜R真。

4．伏安法測(cè)電阻的電路的改進(jìn)

如圖7、圖8的兩個(gè)測(cè)電阻的電路能夠消除電表的內(nèi)阻帶來(lái)的誤差，為什么？怎樣測(cè)量？

測(cè)電阻的幾種特殊方法 只用電壓表，不用電流表

方法一：如果只用一只電壓表，用圖3所示的電路可以測(cè)出未知Ｒｘ的阻值。

具體的作法是先用電壓表測(cè)出Ｒx兩端的電壓為Ｕx；再用這只電壓表測(cè)出定值電阻Ｒ0兩端的電壓為Ｕ0。根據(jù)測(cè)得的電壓值Ｕx、Ｕ0和定值電阻的阻值Ｒ0，可計(jì)算出Ｒｘ的值為：

方法二：如果只用一個(gè)電壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖4所示的電路可以測(cè)出未知Ｒｘ的阻值。

具體的作法是先閉合Ｓ1，讀出電壓表的示數(shù)為Ｕ1，再同時(shí)閉合Ｓ1和Ｓ2，讀出這時(shí)電壓表的示數(shù)為Ｕ２。根據(jù)測(cè)得的電壓值Ｕ1、Ｕ2和定值電阻的阻值Ｒ0。

根據(jù)分壓公式可計(jì)算出Ｒｘ的值：

方法三：如果只用一個(gè)電壓表，并且要求只能連接一次電路，用圖5所示的電路可以測(cè)出未知Ｒｘ的阻值。

具體的作法是先把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端，閉合開(kāi)關(guān)，記下電壓表示數(shù)Ｕ1；把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至A端，記下電壓表示數(shù)Ｕ2。根據(jù)測(cè)得的電壓值Ｕ1、Ｕ2和定值電阻的阻值Ｒ0，可計(jì)算出Ｒｘ的值：

以上方法，需要測(cè)量?jī)纱坞妷海�所以也叫“伏伏法”；根�?jù)所給器材有電壓表和一個(gè)已知阻值的電阻Ｒ0，所以又叫“伏阻法”

只用電流表，不用電壓表

方法一：如果只用一只電流表，用圖6所示的電路可以測(cè)出未知Ｒｘ的阻值。先后用電流表測(cè)出通過(guò)Ｒ0和Ｒｘ的電流分別為Ｉ0、Ｉx，根據(jù)測(cè)得的電流值Ｉ0、Ｉx和定值電阻的阻值Ｒ0，根據(jù)分流公式可計(jì)算出Ｒｘ的值為

方法二：用圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測(cè)出未知Ｒｘ的阻值。先閉合開(kāi)關(guān)Ｓ１，讀出電流表的示數(shù)為I1，再斷開(kāi)Ｓ１閉合Ｓ２，讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測(cè)得的電流值I1、I2和定值電阻的阻值Ｒ0。

根據(jù)分流公式可計(jì)算出Ｒｘ的值：

方法三：如果只用一個(gè)電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖8所示的電路也可以測(cè)出未知Ｒx的阻值。

具體的作法：是先閉合開(kāi)關(guān)S1，讀出電流表的示數(shù)為I１，再同時(shí)閉合S1、S2，讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測(cè)得的電流值I１、I2和定值電阻的阻值Ｒ0。

計(jì)算過(guò)程如下：設(shè)電源電壓為Ｕ，當(dāng)只閉合S1時(shí)，根據(jù)歐姆定律的變形公式Ｕ＝Ｉ（Ｒx+Ｒ），可得Ｕ＝I１（Ｒx＋Ｒ0）①；當(dāng)再同時(shí)閉合S1、S2，Ｒ0被短路，這時(shí)有：Ｕ＝I2Ｒx②。

方法四：如果只用一個(gè)電流表，并且要求只能連接一次電路，用圖9所示的電路也可以測(cè)出未知Ｒｘ的阻值。

具體的作法：把滑動(dòng)變阻器的滑片 P 調(diào)至A端，讀出電流表的示數(shù)為IA，再把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至B端，讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為 IB。根據(jù)測(cè)得的電流值IA、IB和定值電阻的阻值ＲAB。同樣可計(jì)算出Ｒｘ的值：

以上方法，需要測(cè)量?jī)纱坞娏鳎�所以也叫“安安法”；根�?jù)所給器材有電流表和一個(gè)已知阻值的電阻Ｒ0，所以又叫“安阻法”。 總之，用伏安法測(cè)電阻的基本原理是測(cè)定電阻兩端的電壓和流過(guò)電阻的電流。在缺少器材（電流表或電壓表）的情況下，我們可用間接的方法得到電壓值或電流值，仍然可以測(cè)量電阻的阻值。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)要特別重視原理的理解，這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

等效替代法

1．等效替代法就是在測(cè)量的過(guò)程中，讓通過(guò)待測(cè)電阻的電流（或電壓）和通過(guò)電阻箱的電流（或電壓）相等。電路如圖13，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)調(diào)到a，閉合S1調(diào)節(jié)R，使安培表讀數(shù)為I0，保持R不動(dòng)，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)打到b，調(diào)節(jié)R0使安培表讀數(shù)仍為I0，則電阻箱的讀數(shù)就是待測(cè)電阻的數(shù)值。

2．測(cè)量原理：圖14是用伏特表完成的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們自己分析測(cè)量原理。

3．注意：主要元件為電阻箱和單刀雙擲開(kāi)關(guān)。虛線框內(nèi)可用分壓控制電路。

公式計(jì)算法測(cè)電阻

公式計(jì)算法主要是應(yīng)用串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和全電路的知識(shí)進(jìn)行分析，并求出待測(cè)電阻的數(shù)值。圖15是測(cè)量電阻Rx的電路， Rx為待測(cè)電阻，R為保護(hù)電阻，其阻值未知，R1為已知的定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E未知，S1、S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，A為電流表，其內(nèi)阻不計(jì)。

（1）測(cè)量Rx的步驟為：S2向d閉合，S1向 a 閉合，記下電流表的讀數(shù)I1，再將S2向c閉合，S1向 b 閉合，記下電流表讀數(shù)I2。

（2）計(jì)算Rx的公式為

分析解答：當(dāng)S2接d，S1接a時(shí)，Rx的電壓Ux=I1Rx

當(dāng)S2接c，S1接b時(shí)，R1上的電壓U1=I2R2 在不改變電阻R的情況下，Ux=U1

所以I1Rx=I2R1，

橋式電路測(cè)電阻

1． 原理：如圖9的電路稱為橋式電路，一般情況下， 電流計(jì)中有電流通過(guò)，但滿足一定的條件時(shí)，電流計(jì)中 會(huì)沒(méi)有電流通過(guò)，此時(shí)，稱為電橋平衡。

處于電橋平衡時(shí)，圖中A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等，因此電路 結(jié)構(gòu)可以看成：R1R2和R3R4分別串聯(lián)，然后并聯(lián)；或R1R3和R2R4分別并聯(lián)，然后再串聯(lián)。

橋平衡的條件：R1&TImes;R4=R2&TImes;R3（自己推導(dǎo)）

測(cè)量方法

如圖10，連接電路，取R1、R2為定值電阻， R3為可變電阻箱（能夠直接讀出數(shù)值）， Rx為待測(cè)電阻。調(diào)節(jié)R3，使電流計(jì)中的 讀數(shù)為零，應(yīng)用平衡條件，求出Rx。

半偏法測(cè)電阻

1．半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻

（1） 測(cè)量方法：電流表半偏法測(cè)電阻的電路圖如圖11， R為滑動(dòng)變阻器，R0為電阻箱，G為待測(cè)電流表內(nèi)阻。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先合上S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)R使電流計(jì)的指針 滿偏；再合上S2，調(diào)節(jié)R0使電流計(jì)的讀數(shù)為滿刻度的 一半，這時(shí)，電阻箱的數(shù)值即為電流計(jì)的內(nèi)阻。 （注意：實(shí)驗(yàn)前，變阻器的阻值應(yīng)放在最大位置； 調(diào)節(jié)R0時(shí)，R不動(dòng)）

（2）測(cè)量原理：S2打開(kāi)時(shí)，設(shè)電流表滿偏電流

因?yàn)镽》Rg，R》r，所以Ig≈E/R，當(dāng)S2閉合時(shí)，R0和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并＜Rg《R，故S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，即Ig≈E/R，調(diào)節(jié)R0使電流表半偏為Ig/2，所以流過(guò)R0的電流也為Ig/2，所以R0=Rg

（3）器材選擇：從上述原理可知，S2打開(kāi)與閉合，近似認(rèn)為干路中電流不變，前提是R》Rg。故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足

①電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大，②R盡可能大。

典型例題

１．有一個(gè)阻值看不清的電阻器Rx，要測(cè)出它的電阻值。

（1）小明按圖12的電路圖連接好電路，檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān)S，觀察到電壓表的示數(shù)為1.6V，電流表的示數(shù)如圖13所示，則通過(guò)電阻器Rx的電流為_(kāi)____A，Rx的電阻為_(kāi)___Ω。

（2）圖14是小虎做這個(gè)實(shí)驗(yàn)連接的實(shí)物圖，請(qǐng)你指出其中的三個(gè)錯(cuò)誤或不妥之處。

分析與解：

（1）在對(duì)電壓表、電流表讀數(shù)時(shí)，要先看清接線柱找到對(duì)應(yīng)的量程，弄清分度值，再根據(jù)指針的位置進(jìn)行讀數(shù)。圖乙中根據(jù)接線柱確定是按0～0.6A量程進(jìn)行讀數(shù)，對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A，因此讀數(shù)為0.2A+0.02A&TImes;6=0.32A。

（2）電路的錯(cuò)誤一般都是電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤。先看電流表，是串聯(lián)連接沒(méi)錯(cuò)，從圖乙看量程也沒(méi)錯(cuò)，但電流是從負(fù)接線柱流進(jìn)，這是不正確的。再看滑動(dòng)變阻器，接線方法顯然錯(cuò)誤，這樣接入電路的是它的最大電阻，移動(dòng)滑片電阻不變。電壓表是并聯(lián)連接，正負(fù)接線柱連接正確，但量程過(guò)大，因?yàn)殡娫措妷翰怀�過(guò)3V，選小量程測(cè)量結(jié)果要相對(duì)準(zhǔn)確些。

答案：

（1）0.32；5 。

（2）①電流表的正負(fù)接線柱接反了；

②把滑動(dòng)變阻器的電阻線兩端接入電路，無(wú)法改變電阻大小；

③電壓表的量程選大了。