理论教育 伏安法测电阻|物理简明导读

伏安法测电阻|物理简明导读

时间:2023-10-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:用伏安法测量电阻时,电压表和电流表有两种连接方法,如图6-41所示的接法称为(电流表)外接法;如图6-42所示的接法称为(电流表)内接法。故外接法测得的电阻值小于待测电阻的真实值,即R测<R。当RRA时,用内接法测量电阻时误差小,且总是偏大。在高压系统中,人体同时接近不同相的两个带电导体,而发生电弧放电,也属于两相触电。发生两相触电是最危险的。

伏安法测电阻|物理简明导读

电阻是电路中的基本元件,电阻的测量是基本的电学测量之一。测量电阻值的方法有许多种。我们只介绍其中的一种方法:伏安法。

电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,根据部分电路欧姆定律得R=就可以算出电阻值。这种测量电阻的方法叫做伏安法。

用伏安法测量电阻时,电压表和电流表有两种连接方法,如图6-41所示的接法称为(电流表)外接法;如图6-42所示的接法称为(电流表)内接法。

图6-41 外接法

图6-42 内接法

同一个电阻用上面的两个电路图测量的电阻值相同吗?我们现在来研究一下。

设R为待测电阻,电流表的内阻为RA,电压表的内阻为RV

(1)外接法 如图6-41所示,电压表指示的电压UV等于电阻两端的电压UR,即UV=UR。电流表指示的电流IA等于通过电阻和电压表电流之和,即IA=IR+IV。故外接法测得的电阻值小于待测电阻的真实值,即R<R。

(2)内接法 如图6-42所示,电压表指示的电压UV等于电阻和电流表的电压之和,即UV=UR+UA,电流表指示的电流等于通过电阻的电流,即IR=IA。内接法测得的电阻值大于电阻的真实值,即R>R。

上面两种测量方法都有误差,为了减小误差我们应该如何选则测量方法呢?

当R≪RV时,用外接法测量电阻时误差小,且总是偏小。

当R≫RA时,用内接法测量电阻时误差小,且总是偏大。

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安全用电常识

随着科学技术的进步,人类生产、生活中对电的应用越来越广泛。你了解安全用电的常识吗?

(一)人体触电的类型

人体是可以导电的。当一定强度的电流经过人体时,会使人体受到不同程度的伤害,这就是触电。触电是发生最普遍,也是危及人生命最严重的用电事故,而且在住宅中发生此类事故的概率较大。人体触电主要有以下三种类型:

单相触电 人体直接碰触到带电设备中的相线,相线、人体与大地形成回路,电流通过人体,这种触电现象称为单相触电,如图6-43所示。对于高压带电体,人体虽未直接接触,但如果与其距离小于安全距离,高压带电体可能直接击穿空气对人体放电,这样引起的触电也属于单相触电。

两相触电 人体同时接触带电设备或线路中的两根导线,例如,相线、人体、零线构成一个闭合回路,这种触电方式称为两相触电,如图6-44所示。在高压系统中,人体同时接近不同相的两个带电导体,而发生电弧放电,也属于两相触电。发生两相触电是最危险的。

跨步电压触电 相线发生断线落地或电气设备由于绝缘损坏发生接地故障,接地电流以落地点为中心向大地流散。若人在落地点周围行走,其两脚之间的电压,就是跨步电压。由跨步电压引起的人体触电,称为跨步电压触电,如图6-45所示。跨步电压触电先是使人两脚麻木,继而跌倒。由于跌倒后人的头、脚着地,其间距离更大,加在人体上的电压可能会更大,后果可能更为严重。

图6-43 单相触电

(www.daowen.com)

图6-44 双相触电

图6-45 跨步电压触电

(二)预防触电

防止触电是安全用电的核心。怎样才能防止触电呢?我们先来观察图片:如图6-46所示的两张图片是规范的电气安装示意图,如图6-47所示的是常见的几种违规操作。

图6-46 规范电气安装示意图

为防止触电事故的发生,保证安全用电,就要在实际工作和生活中注意以下事项:

(1)不能私拉乱接电线和擅用大功率电器

(2)开关必须安装在相线上,合理选择导线及熔断器,不能随意加大熔断器的规格或用铁丝、铜丝等代替。

(3)安装电器时,要根据安装说明正确安装,不可马虎。带电部分必须有防护罩或放到不易接触到的地方,以防触电。

(4)带金属外壳的电器必须采用保护接地措施。电冰箱、洗衣机、电热水器等电器的电源插头必须使用接地连接良好的三眼插座。

(5)不要私自拆装电线和电器,以免触电或造成短路事故。

图6-47 违规操作示意图

(6)不能在架空线路和户外变电所附近放风筝钓鱼,不得攀爬电线杆和变压器杆塔等电气设施。

(7)不能用湿布擦拭正在使用的电器,更不能用水冲洗。

(8)当由于电气故障或漏电而引起火灾时,应立即切断电源。电器起火时,迅速用沙子覆盖,用四氯化碳灭火器或二氧化碳灭火器灭火,绝不能用水或一般酸碱泡沫灭火器灭火。

(9)当电线断落在地上时,不能走近,以免跨步电压伤人。派人看守,通知有关人员处理。

(10)遇到别人发生触电事故,不要惊慌失措,要迅速采取正确的措施,积极施救。①迅速关闭开关,切断电源;②用绝缘物品挑开或切断触电者身上的电线等带电物品;③使触电者保持呼吸道畅通;④立即呼叫120急救服务;⑤如果发现触电者呼吸、心跳停止,需立即进行心肺复苏,并坚持长时间进行;⑥对电灼伤的伤口或创面不要用油膏或不干净的敷料包敷,而用干净的敷料包扎,或送医院后待医生处理。

习题6-9

1.用电流表外接法测电阻,电压表的示数是20V,电流表的示数是0.2A,待测电阻的阻值是多少?如果已知电压表的内阻是2kΩ,试计算出待测电阻更精确的值。

2.用电流表内接法测电阻,电流表的示数是0.1A,电压表的示数是6V,待测电阻的阻值是多少?如果已知电流表的内阻是0.20Ω,试计算出待测电阻更精确的值。

17.如果电流表的内阻RA=0.02Ω,电压表的内阻为RV=2.0kΩ,待测电阻R约为3kΩ,采用哪种连接方法误差较小?如果要测量的电阻R大约为2Ω,采用哪种连接方法误差较小?

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