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[科普中国]-电阻表

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定义

电阻表,又称欧姆计(ohmmeter) ,是一种专门测量电阻的仪器。电机元件阻碍电流流动的性质,称为电阻,单位为欧姆。毫欧姆计专门测量微小的电阻;而百万欧姆计,又称为兆欧计,或高阻表,则专门测量非常巨大的电阻。

原始的欧姆计

欧姆计原本的设计,用一个小型电池施加电压于电阻,又用一个改装的检流计(galvanometer) 来测量流过电阻的电流。检流计的刻度改以欧姆来标记。由于电池施加的恒定电压,保证电阻会与电流成反比。所以,知道电流,就可以得到电阻。

如图右,欧姆计的刻度表示从零至无穷大。当两个探针接触在一起时,电阻为零;分开时,电阻为无穷大。在这两个数目之间的广大数域以对数比例方式表达出来。所以,假设电池的电动势为 ,想要设定电流为 ,则内部电阻必须调整为 。当两个探针接触在一起时,总电阻是 ,电流是,欧姆计的显示针显示电阻为

当显示针在零与无穷大的中间时,电流是。那么,总电阻是,测量的电阻是

当显示针在零与的中间时,电流是 。那么,总电阻是 ,测量的电阻是

当显示针在 与无穷大的中间时,电流是 。那么,总电阻是 ,测量的电阻是

这种欧姆计有一个重要缺点,那就是它需要一个很稳定的电池电压。经过使用一段时间后,电压会渐渐降低。这会使得欧姆计失去准确度。当两个探针接触在一起时,显示针不再会指向,而会指向越来越大的电阻值。

四端点量测

用于高准确度测量工作,上述欧姆计难以胜任。这是因为从仪器读出的电阻值还包括了探针电阻和接触电阻(如右图,点 1 与点 2 之间和点 3 与点 4 之间的电阻)。为了降低这些效应,高准确度欧姆计有四个终端点,称为开尔文接点。两个终端点,点 1 与点 4 ,运载主电流,并且有一个电流表测量主电流的值 。又使用电压表连结于另外两个终端点,点 2 与点 3 ,来准确测量电阻两端的电压。点 2 与点 3 之间的电阻 可以用方程表达为

由于电压 不包括在内点 1 与点 2 之间和点 3 与点 4 之间的电阻所产生的电压。得到的电阻值非常的准确。四端点测量技术又称为开尔文传感,因开尔文勋爵而命名。于1861年,开尔文勋爵发明了开尔文电桥,专门测量微小电阻。四端点量测技术也可以用来准确地测量微小电阻1。

功能说明

一种电学用仪表,可以测量电阻的阻值,用时并联在电阻两端。

其刻度不均匀,此问题原因可据欧姆定律推得。

电阻表的量程一般是零至几百欧姆或无限大(∞),此时可视为该段电路处于断路状态,电阻是无穷大的。所以才有了最左边那个(∞)符号。

工作原理

在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量程2。

结构

电源、灵敏电流表、定值电阻、滑动变阻器、导线之间串联。

定值电阻阻值越大,其量程越大。

使用方法

根据阻值选择适当的量程。如测几到几十欧姆的,用乘1挡,测几K的,就用乘1000挡。测量前,先要调零,把两表笔短接,调整旋钮,使表指针指0。用表笔接触两个脚,就有读数了,乘以档位就可以了。每换一个档位,就应重新调零3。