測(cè)量電阻的幾種方法

河北省興隆縣三道河鄉(xiāng)中學(xué) 管 余

學(xué)習(xí)了歐姆定律后，老師布置了一個(gè)任務(wù)，讓同學(xué)們自己動(dòng)手測(cè)量一個(gè)導(dǎo)體的電阻。

小明、小亮和小偉他們?nèi)齻€(gè)人來(lái)到了實(shí)驗(yàn)室，各自選擇了待測(cè)電阻。然后，他們按照如圖1所示的電路圖連接好電路，并進(jìn)行測(cè)量。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，讀出三次電壓表和電流表的示數(shù)，并由此計(jì)算出每次的電阻和電阻的平均值。

圖1

小亮說(shuō)：“我不用電壓表也能測(cè)出電阻。”然后說(shuō)出了自己的設(shè)計(jì)思路：只有電流表，沒(méi)有電壓表時(shí)，可將電流表和定值電阻組合起來(lái)等效為電壓表，即把電流表和定值電阻串聯(lián)起來(lái)后并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，電流表示數(shù)與定值電阻阻值的乘積就是待測(cè)電阻兩端的電壓，用干路電流減去通過(guò)定值電阻的電流就是通過(guò)待測(cè)電阻的電流，從而可求出待測(cè)電阻的阻值。

小亮設(shè)計(jì)的電路如圖2所示。用電流表測(cè)出通過(guò)干路的電流I；保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)，再用電流表測(cè)出通過(guò)R0的電流I0，則R0兩端的電壓U0=I0R0；因?yàn)镽x與R0并聯(lián)，所以Ux=U0=I0R0；根據(jù)歐姆定律得：

圖2

小偉從小亮的方法中得到了啟發(fā)，他不用電流表也測(cè)出了電阻。他設(shè)計(jì)的方法是：用電壓表和定值電阻等效出一個(gè)電流表，即把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，電壓表示數(shù)與定值電阻阻值的比就是電路中的電流，再測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓，就可以求出待測(cè)電阻的阻值了。

小偉設(shè)計(jì)的電路如圖3所示。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，用電壓表測(cè)出Rx兩端的電壓Ux；保持滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng)，再用電壓表測(cè)出R0兩端電壓U0；通過(guò)R0、Rx的電流；根據(jù)歐姆定律得：

圖3

小明覺(jué)得小亮和小偉的這兩種方法雖然能測(cè)出電阻，但是需要兩塊電壓表或電流表，若使用一塊電壓表或電流表，則需要更換電表位置重新組裝電路。能不能再改進(jìn)一下呢？三個(gè)人經(jīng)過(guò)討論后又設(shè)計(jì)了如圖4和圖5所示的電路。

圖4

如圖4所示，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端，讀出電流表示數(shù)I1，則電源電壓U=I1Rx；再將滑片移至最右端，此時(shí)Rx與R0串聯(lián)，讀出電流表示數(shù)I2，電源電壓U=I2（Rx+R0）；根據(jù)電源電壓不變可得：I1Rx=I2（Rx+R0），故被測(cè)電阻

圖5

如圖5所示，將滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端，電壓表測(cè)電源電壓U；再將滑片移至最右端，此時(shí)Rx與R0串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端電壓Ux，則R0兩端電壓U0=U-Ux；通過(guò)Rx、R0的電流故可求得

看來(lái)測(cè)量電阻的方法有很多，你還有哪些好方法，不妨試一試！