在電子維修中經(jīng)常需要測量電阻的阻值。一般廣泛采用的都是用萬用表來測量，但量出的結(jié)果有一定的誤差。如果需要精確測量可以采用電橋測量。由于在維修中很少會(huì)用到電橋，再之萬用表測量雖然精度不是很高但也夠用了。

歐姆表測電阻

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)勢為E，內(nèi)阻為r。

歐姆檔測電阻的原理是根據(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：通過電流計(jì)的電流雖然不與待測電阻成正比，但存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即測出相應(yīng)的電流，就可算出相應(yīng)的電阻，這就是歐姆表測電阻的基本原理。

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

（4）測量時(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）測量時(shí)，被測電阻應(yīng)和電源、其它的元件斷開。

（6）測量時(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，再從可變電阻的兩個(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始變化到接近于電源的電動(dòng)勢。在下列三種情況下，一定要使用分壓電路：

① 要求測量數(shù)值從零開始變化或在坐標(biāo)圖中畫出圖線。

② 滑動(dòng)變阻器的總值比待測電阻的阻值小得多。

③ 電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小。

3．測量電路

由于伏特表、安培表存在電阻，所以測量電路有兩種：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圖4、圖5

（2）電流表內(nèi)、外接法的選擇，

①、已知RV 、 RA及待測電阻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，其測量值偏大，即R測 ＞R真；

外接時(shí)誤差是由于電壓表分流引起的，其測量值偏小，即R測＜R真。

4．伏安法測電阻的電路的改進(jìn)

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

測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所示的電路可以測出未知Ｒｘ的阻值。

具體的作法是先用電壓表測出Ｒx兩端的電壓為Ｕx；再用這只電壓表測出定值電阻Ｒ0兩端的電壓為Ｕ0。根據(jù)測得的電壓值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，需要測量兩次電壓，所以也叫“伏伏法”；根據(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所示的電路可以測出未知Ｒｘ的阻值。先后用電流表測出通過Ｒ0和Ｒｘ的電流分別為Ｉ0、Ｉx，根據(jù)測得的電流值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)電路也可以測出未知Ｒｘ的阻值。先閉合開關(guān)Ｓ１，讀出電流表的示數(shù)為I1，再斷開Ｓ１閉合Ｓ２，讀出這時(shí)電流表的示數(shù)為I2。根據(jù)測得的電流值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出未知Ｒx的阻值。

具體的作法：是先閉合開關(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)測得的電流值I１、I2和定值電阻的阻值Ｒ0。

計(jì)算過程如下：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，需要測量兩次電流，所以也叫“安安法”；根據(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，用伏安法測電阻的基本原理是測定電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。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量的過程中，讓通過待測電阻的電流（或電壓）和通過電阻箱的電流（或電壓）相等。電路如圖13，將單刀雙擲開關(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)就是待測電阻的數(shù)值。

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

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

公式計(jì)算法測電阻

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，并求出待測電阻的數(shù)值。圖15是測量電阻Rx的電路， Rx為待測電阻，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)勢為E未知，S1、S2均為單刀雙擲開關(guān)，A為電流表，其內(nèi)阻不計(jì)。

（1）測量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，但滿足一定的條件時(shí)，電流計(jì)中 會(huì)沒有電流通過，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。

半偏法測電阻

1．半偏法測電流表內(nèi)阻

（1） 測量方法：電流表半偏法測電阻的電路圖如圖11， R為滑動(dòng)變阻器，R0為電阻箱，G為待測電流表內(nèi)阻。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先合上S1，斷開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）測量原理：S2打開時(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，要測出它的電阻值。

（1）小明按圖12的電路圖連接好電路，檢查無誤后閉合開關(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，則通過電阻器Rx的電流為_____A，Rx的電阻為____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)連接沒錯(cuò)，從圖乙看量程也沒錯(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，但量程過大，因?yàn)殡娫措妷翰怀�過3V，選小量程測量結(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，無法改變電阻大小；

③電壓表的量程選大了。