用灵敏检流计作小量程电压表测低值电阻

2016-01-12张立久,王雪娇,侯恕

物理通报 2015年2期

关键词：电桥低值灵敏

用灵敏检流计作小量程电压表测低值电阻

张立久王雪娇侯恕

(东北师范大学物理学院吉林长春130024)

摘要：AC15/1型直流指针式灵敏检流计是物理实验室普遍使用的仪器,不仅可以用它检测微小电流，而且还可以用它作小量程的电压表测量低值电阻，这种方法与开尔文电桥法的测量结果非常接近，两者均可减小接线电阻和接触电阻所产生的误差.

关键词：灵敏检流计小量程电压表低值电阻

收稿日期：(2014-06-23)

物理实验中,人们常称惠斯登电桥为“单电桥”,认为其只适于测10～106Ω之间的“中电阻”,至于欲测1Ω以下的“低电阻”, 由于导线及接线柱的阻值甚至都会比待测电阻的电阻值要大,所以在普通物理实验中，我们采用的是“双电桥”——开尔文电桥来测量低值电阻.这种方法不仅设计巧妙而且测量结果精确度高，是普通高校物理实验室测量低值电阻的常用方法.

本文将为读者介绍另一种测量低值电阻的方法——用灵敏检流计作小量程电压表测低电阻.

1实验设计

1.1实验仪器设备

灵敏检流计，电阻箱，毫安表，待测低值电阻，电压表，电源，开关，导线等.

1.2实验设计原理

在开尔文电桥实验中知道, 要想准确地测量出低值电阻的大小, 关键在于消除或最大限度地减小接线电阻和接触电阻的影响.低电阻的测量线路的主要特点是,通过待测电阻的电流大, 而其两端的电位差又小.于是在测量低电阻时就应注意电流表和电压表的选择.由于两端电位差很小, 必须选用量程很小内阻又很大的电压表,寻找这样一块电压表很难, 因此选择小量程的电压表也正是测低电阻的关键.实验时可选用AC15/1型直流指针式检流计作为小量程电压表来测量低电阻两端的电位差.AC15/1型直流指针式检流计参数：分度值为2.1×10-10A/格,共有120格, 临界电阻为83 kΩ, 内阻为1 000 Ω.当把它作为电压表时, 量程的折算方法如下:

检流计分度值

K=2.1×10-10A/格

检流计内阻

Rg=1 000Ω

检流计测量最大电流

I=2.1×10-10×120 A =2.52×10-8A

检流计测量最大电位差

U=2.52×10-8×1 000 V =2.52×10-5V

即AC15/1型直流指针式检流计作为小量程电压表时可测量 0～2.52×10-5V的电压.因为电压表内阻比铜丝的电阻Rx要大得多，电压表所起的分流作用可以忽略不计，测量误差完全由电表的级别决定，所以在使用伏安法测低电阻时，只要电表选择合适，即可达到一定的测量精度.

2实验操作步骤

2.1测量灵敏检流计的内阻和分度值

由于灵敏检流计长年使用，其内阻和分度值可能会改变，所以在实验之前要重新测量其分度值和内阻，然后标记在灵敏检流计上，以供下次使用.实验电路图如图1所示.