概述
歐姆表是多用表的一個單元,用來測量電阻的阻值。歐姆表的原理是高中物理重要内容。
原理
将電池組、電流表和滑動變阻器相串聯構成歐姆表的内電路。
測量态
給歐姆表的兩表筆之間接上待測電阻,則電池組、電流表和變阻器及待測電阻構成閉合電路,電路中的電流随被測電阻的變化而變化,将電表的電流刻度值改為對應的外電阻刻度值,即可從歐姆表上直接讀得待測電阻阻值。
Rx=εI-(r+Rg+R)
實例将滿偏電流為IG=100μA、内阻為Rg=100(Ω)的靈敏電流表跟電動勢為ε=1.5V内阻為r=0.1(Ω)的電池組和總電阻為R=I8KΩ的變阻器相串聯并将變阻器調至R=14.9(KΩ),即組裝成一歐姆表。各電流值對應的待測電阻值由上式計算如表:
在表盤上各電流刻度處标示出相應的待測電阻值,即可直接讀出待測電阻值。
調零态
機械調零
當兩表筆分開時,即待測電阻為無窮大時,由歐姆定律知此時電流強度為零。即當兩表筆分開時,電表指針指示的狀态應為零電流和無窮大歐姆。但是由于各種原因,當兩表筆分開時電表的指針有時并沒有指在零電流刻度上,這就需要進行機械調零。用螺旋刀轉動機械調零螺絲帶動指針轉動,使指針指無窮大歐姆刻度處。
歐姆調零
當兩表筆短接時,由歐姆定律知,可以通過調節滑動變阻器使電流表滿偏,即令指針指電流表的滿偏電流刻度處,亦即零歐姆刻度處。即當兩表筆短接時,電表指針指示的狀态應為滿偏電流和零歐姆阻值。否則,調節變阻器使電流表指針指滿偏電流刻度處,亦即零歐姆刻度處,即完成歐姆調零。
内阻
設計值
将歐姆表的兩表筆短接,即歐姆表處于調零态,由歐姆定律得:歐姆表的内阻等于歐姆表中的電源的電動勢與歐姆表中的電流表的滿偏電流之比RΩ=ε/IG.所以用來組裝歐姆表的靈敏電流表和電池選定後,組裝成的歐姆表的内阻也就确定了。
實際值
歐姆表的實際内阻由電源的内阻、電流表的内阻和調零變阻器的電阻串聯構成,其總阻值應等于設計值。RΩ=r+RG+R.我們應合理選擇滑動變阻器的總阻值,以滿足歐姆表内阻設計值的要求。
刻度值
當被測電阻的阻值恰等于歐姆表的内阻RΩ時,整個測量電路的總電阻等于歐姆表的内阻的二倍則測量電流為電流表滿偏電流的一半,即指針指在刻度闆的中值R?漬上。即歐姆表的中值刻度指示出歐姆表的内阻值R?漬=RΩ。