常用的几种电阻测量方法

常用的几种电阻测量方法

电阻测量方法除了课本上讲述的伏安法和万用表还有一些方法是我们经常用到的，本文就这些学习中常用的方法作以介绍。
一、替代法
此法顾名思义就是用已知电阻来代替未知电阻，其电路形式多种多样，关键是有一个电阻箱面我们就以图1-1为例作以介绍。
把单刀双置开关打在a端，调节R1使电流表的示数指在一个适当的位置并记录下此时电流表指针所在位置，保持R1不动，将单刀双置开关打在b端，调节电阻箱的阻值使刻度重新回到刚才的位置，记下此时电阻箱的阻值，这时电阻箱所显示的示数就是待测电阻Rx的阻值。
此法测电阻时在理论上不存在误差，图1-1也仅供大家参考，其具体电路要根据实际情况来定，如电流表我们可以用电压表来代替，单刀双置开关也可以由普通的开关来替代，总的说来如题中所给仪器包含一个电阻箱，一个电压或电流表（即使读数不准也可，因为只是用它做一个标记）时我们要考虑此法。
例1现要测一未知电阻的阻值Rx，所给器材如下，一改装后尚未校对的电流表A定值电阻R0，电阻箱R1，滑动变阻器R2，单刀双置开关K1，单刀单置开关K2，电源和导线。
（1）        画出实验电路图。
（2）        写出主要的实验步骤。
解析：由本题所给的条件看，用伏安法是根本没法处理的，因此在已知电阻箱和一个电流表的情况下我们只有从替代法上考虑此题，在此同学们可以参照上这所述来处理此题，在此就不做过多叙述。
二、利用并串联电路规律
1、        利用串联电路和分压关系；
在纯电阻串联电路中用电器上分得的电压与用电器的电阻成正比，即R1/R2=U1/U2
用此法测电阻需具备的仪器有：两个电压表，一个电阻箱。其电路可参照图2-1。
对于此法我们也可以用一个单刀双置开关和一个表来代替，同学们可以试一试，或请教一下老师。
用图2-1电路测量时也有理论误差存在，实际上是忽略了电压表对电路的影响，因此用此法时应满足Rv远远大于待测电阻Rx和可调电阻的阻值。
2、利用并联电路的分流关系；
在纯电阻并联电路中用电器上分得的电流与用电器的电阻成反比，即R1/R2=I2/I1，其电路可参照图2-2
用此法测电阻需具备的仪器有：两个电流表，一个电阻箱。
对于此法我们同样可以用一个单刀双置开关和一个电流表来代替。
用此法测量电阻同样有理论误差存在，实际上是忽略了电流表对电路的影响，因此用此法时应满足RA远远小于待测电阻Rx和可调电阻的阻值。
例（2001年理科综合改编）实验室中现有器材如下：电池E，电动势约10V内阻1Ω；电流表A1，量程10A，内阻约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻约为5Ω；电阻箱最大值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；
滑动变阻器R2最大阻值100Ω；单刀单置开关S，导线若干。
要求测定电流表A3的内阻。
（1）        画出实验电路
（2）        你要测量的物理量有哪些？
（3）        用这些物理量表示出待测电阻的计算公式。
解析：从题材中所给器材看我们可以选用替代法，但是题材中只给了一个普通的开关，如选用此法要对电路进行拆卸，比较麻烦。
对于电流表或电压表在实际应用中我们可以把它们看成可以读出自身电流或电压的电阻，此题中给了三个电流表，但量程为10A的我们是不能用的，因为其它两个为毫安级，用它误差会太大。
这样就剩下两个电流表（其中一个又是待测电阻），一个电阻箱，符合并联电路关系测量，但电流表内阻又有能忽略，所以不能直接采用图2-2电路。
综上所述我们电路可以演变为图2-3
这时A3可以测了出自身电流大小，A2所测为通过A3与电阻箱的总电流，
通过电阻箱的电流IR=I总-IA
IA/ I总-IA=R/RA3
解；（1）电路如图2-3
（2）需要测量的物理量有；待测电表的电流IA，通过电流表的电流I总，此时电阻箱的阻值R
（3）表达式为RA3= R（I总-IA）/ IA
三、惠更斯电桥法
此法是一种测量精度很高的方法其电路如图3-1所示，R1为电阻箱，R3、R4为已知阻值的定值电阻，Rx为待测电阻，如果电路中满足R1/ Rx= R3/ R4
则电流表中电流为0，当然如果把电流表换成电压表示数同样为0，利用这一关系我们可以测出电阻Rx。
四、半偏法
在电流表的改装实验中我们使用的就是这种方法，同学们可以参照课本《把电流表改装为电压表》加以学习，本文就不多做介绍。
总之电阻的测量方法多种多样，我们要根据实际情况灵活把握，切不可拘泥于固定的格式。