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1、欧姆调零在欧姆表原理中的根本性地位欧姆表原理及其操作,在大部分学生那里是难以理解和记忆的,究其根本,是因为老师们在教学过程中对欧姆调零的重视和讲解不够,也没有引起学生对欧姆调零的足够重视,以至于对欧姆表原理一知半解。笔者在此特意提醒各位老师和学生,欧姆调零理解到位了,才能理解欧姆表原理及其操作,也才能应付欧姆表原理相关试题!一、欧姆表的基本结构和设计理论依据电阻测量, 必然用包含了电阻的理论公式,高中物理包含电阻的主要是两个欧姆定律和热功率;欧姆表就是以闭合电路欧姆定律为基础来测量电阻的,因此,它需要自带一个电源和一个电流表(或者电压表),如右图所示是高中物理着重介绍的欧姆表的结构,其原理方程
2、为:xRREI内,其中gRrRR内由该方程可以看出,Rx越大, I 越小。二、欧姆调零,及欧姆调零基础上的表盘结构1、欧姆调零:红黑表笔短接(0xR),调节欧姆调零旋钮R,使得表头满偏,即通过表头电流为Ig,则有:gEIR内可知,欧姆表内阻为gER I内,当 E、Ig取不同的值时,R内就不同。2、表盘结构: 断开红黑表笔, 指针回到左侧零刻线,将红黑表笔接触待测电阻xR两端, 则有:xRREI内,易知:当内RRx时,g2II,即表头指针半偏(指在中央刻度)。因此欧姆表的中值电阻就是其内阻:内中RR;当3xRR内时,g4II,当13xRR内时,g34II在欧姆调零的前提下,欧姆表的表盘结构如右图
3、最上面那条刻线所示。三、多档位欧姆表的结构和操作1、多档位欧姆表的结构:由前述分析可知,无论内置电源的电动势E 和电流表的满偏电流Ig具体取值是多少, 只要经过了欧姆调零,使得gEIR内成立,欧姆表表盘就有相同的结构。欧姆表的内阻的值不同,则指针指在中央刻度时欧姆表的示数就不同,即档位不同,因此,多档位欧姆表,不过就是欧姆表的内阻可以调节成不同的值,而要调整欧姆表内阻,由欧姆调零时有gERI内可知,可以换内置电源的电动势EG 红黑E,rRgRRx或者换电流表的满偏电流Ig。右图是一种调整E、Ig的方案。此时的Ig不是指通过表头的电流,而是虚线框内改装后的电流表的满偏电流I0,即0ERI内。当 E、 I0的取值不同,可使欧姆表内阻取15、150、1500、15k,换挡(换内阻)并进行欧姆调零之后,若要共用同一表盘刻度,则要在直接读数(比如15)基础上乘以倍率1、10、100、1k。2、欧姆表测电阻的操作步骤:(1)换挡:测量电阻之前,为了使读数误差小,欧姆表指针应指到中间区域的刻度,也就是选择合适的档位 换挡。(2) 欧姆调零: 而换档之后要共用表盘,就必须重新进行欧姆调零,使得0EIR内成立,此时0ERI内。(3)测量读数:将待测元件断开与电路连接后,接在两表笔之间,读取表盘示数,乘以相应倍率,即为电阻的测量值。GRgR1R2R3R4