欧姆表的构造及工作原理

电阻的测量。

一、欧姆表的测量原理：

欧姆表是测量电阻的仪表。右图的欧姆表的测量原理图。虚线方框内是欧姆表的内部结构（简化），它包含表头g、直流电源（常用干电池）及电阻（调零电阻及其它如保护电阻等的总电阻）；当被测电阻接入。

电路后，通过表头的电流。

其中ε为干电池两端的电压（测量时基本不。

变）。由上式可知，对给定的欧姆表，i与。

有一一对应的关系，所以由表头指针的位置可以知道的大小。为了读数方便，可以事先在刻度盘上直接标出欧姆值。

欧姆表的刻度特点。与电流表和电压表不同，欧姆表的刻度有下面三个显著特点：a、电流表及电压表的刻度越向右数值越大，欧姆表则相反，这是由于rx越小i越大造成的。

每个欧姆表刻度盘的最右端都可标以“0”的数值，因为总可以选择r的值以保证当rx=0时流过表头的电流恰好等于它的满刻度电流（满偏电流）igm。b、磁电式电流表及电压表的刻度是均匀的，欧姆表的刻度却是很不均匀，越向左边越密。这是因为刻度的疏密程度取决于上式中的电流i随rx的变化规律。

c、电流表及电压表的刻度都是从0到某一确定的值，因此每个表都有一个确定的量程。但欧姆表的刻度却总是从0到欧姆。

欧姆表的中值电阻。因为当rx=0时表头电流等于它的满刻度电流igm，所以把rx=0及i=igm代入上式就有：，再将此式除以上式得：

，是一定的，所以每个rx值都对应一个确定的值。这个数值是很有实际意义，正是它唯一地决定着表针的位置。例如，当=1时，i=igm，表针指最右端；当=1/2时，表针指在刻度盘的中心处，等等。

可以这样理解：每个rx值决定一个值，而每个值又决定一个表针位置。如果两个欧姆表不同的值，同一rx就对应不同的，即对应不同的表针位置，它们的刻度情况就不一样。

反之，只要两个欧姆表的值相等，它们的刻度情况就完全相同（可以共用一个刻度盘）。欧姆表的叫做它的中值电阻（简称中值），因为当时，由上面关系式可得：，表针恰指正中。

换句话：中值电阻唯一地决定了欧姆表的刻度。中值电阻一经确定，刻度盘的刻度便将全盘定局。

欧姆表的测量范围。虽然作何欧姆表的刻度都从0到欧姆，但因为越向左刻度越密，所以当被测电阻rx很大时就难以准确读数。以右图为例，当rx=200欧姆以上时，读数已很困难，当rx=1000欧姆以上时，甚。

至无法读数。要想较准确地测出1000欧。

姆左右的阻值，应该换用一个中值电阻。

较大的欧姆表。把图中的欧姆表称为甲。

表，设另一个为乙表，其中值电阻是甲。

表的100倍（即1200欧）。只要把甲表。

的每个刻度值乘以100，便可得到乙表的刻度值。于是，当rx=1000欧时，乙表的指针将指在中间附近，读数便准确得多；反之，对于小的rx值（例如几欧时），用乙表测量就不如甲表准确。所以测量大电阻时要用中值电阻大的欧姆表，反之要用中值小的欧姆表。

实际使用的欧姆表通常有几个中值（几档），为了统一用一个刻度盘，相邻中值之比总是10或100。例如，最常用的欧姆表有×1、×10、×100、×1000等档，使用×1档时，中值就是刻度盘正中的欧姆值；使用×10档时，中值是刻度盘正中数值的10倍，因而其他刻度值也应乘以10。其余各档可以类推。

二、电阻的测量、半偏法与测量误差：

电阻的测量方法有以下几种：伏安法（包含**法）、欧姆表（直接测量）法、半偏法、电桥法。

伏安法：这种方法我们已经比较熟悉，就通过（部分电路的欧姆定律），用伏特表测出rx两端的电压，用安培表测出通过rx的电流，直接计算rx的值，或通过作~曲线，算出曲线的斜率（为直线的倾斜角）得到rx的值。

欧姆表测量法。上面已经介绍过。注意欧姆表的读数方法与及中值电阻的意义和应用。

半偏法。这种方法比较简单，通常只需用一只表，比如在测量某一个伏特表或安培表（或微安表、毫安表）的内阻时，都可以用此法。下面以测量某灵敏电流表的内阻rg为例介绍半偏法。

电路如下图所示（其中r1为阻值50的滑动变阻器、r2为电阻箱、电源为6v电源，rg约1k左右）。

具体操作：按图连接好线路后，将滑动。

变阻器的动片置于最左端；令电阻箱。

r2阻值置于零位置；将滑动变阻器的。

触片慢慢向右移动，使灵敏电流计通过。

的电流达到满偏值ig；再将电阻箱r2的阻值慢慢增大，令通过灵敏电流表的电流减小至；则读出的电阻箱的阻值就等于rg的值（为什么？请你讲述本实验的原理）。

这个实验操作比较简单，但存在着一定的误差，为了减小实验误差，通常采用阻值较小滑动变阻器r1。（本实验中测出的rg的值较真实值是偏大还是偏小呢？）