欧姆表用法
零件和材料
- 万用表,数字或模拟
- 各种电阻器(Radio Shack 目录号 # 271-312 是 500 件的分类)
- 整流二极管(1N4001 或同等产品;Radio Shack 目录 # 276-1101)
- 硫化镉光电管(Radio Shack 目录号 #276-1657)
- 面包板(Radio Shack 目录号 # 276-174 或同等产品)
- 跳线
- 纸
- 铅笔
- 一杯水
- 食盐
本实验描述了如何测量多个物体的电阻。
你不需要拥有所有 上面列出的项目,以便有效地了解阻力。
相反,您不必将实验限制在这些项目上。
但是,请确保从不 测量任何带电“带电”物体或电路的电阻。
换言之,请勿尝试使用设置为电阻(“欧姆”)功能的万用表来测量电池或任何其他高电压源的电阻。
不注意此警告可能会导致仪表损坏甚至人身伤害。
交叉引用
电路课程 ,第 1 卷,第 1 章:“电的基本概念”
电路课程 ,第 1 卷,第 8 章:“直流计量电路”
学习目标
- “电气连续性”的确定和理解
- “电气公共点”的确定和理解
- 如何测量电阻
- 电阻特性:存在于两点之间
- 选择合适的仪表范围
- 各种组件和材料的相对电导率
插图
说明
电阻是电荷通过导体时电“摩擦”的量度。
它的测量单位是“欧姆”,该单位由希腊大写字母欧米茄 (Ω) 表示。
将万用表设置为可用的最高电阻范围。电阻函数通常用电阻的单位符号表示:希腊字母欧米茄 (Ω),有时也用“欧姆”一词表示。
将仪表的两个测试探头接触在一起。当你这样做时,仪表应该记录 0 欧姆的电阻。
如果您使用的是模拟仪表,当探头接触在一起时,您会注意到指针偏转满量程,并在分开探头时返回其静止位置。
模拟万用表的电阻刻度与其他刻度相反:刻度最右侧表示零电阻,最左侧表示无穷大电阻。
模拟万用表上还应该有一个小调节旋钮或“轮”,以校准它的“零”欧姆电阻。
将测试探针接触在一起并移动此调整,直到指针在刻度尺的右端准确指向零。
尽管您的万用表能够提供测量电阻的定量值,但它对于定性也很有用 连续性测试 :从一个点到另一个点是否有连续的电气连接。
例如,您可以通过将仪表探头连接到电线的两端来测试一根电线的连续性,并检查指针是否完全移动。
如果将探头连接到另一端时欧姆表针根本不动,我们会怎么说一根电线?
如何测量电阻
设置为“电阻”模式的数字万用表通过在显示屏上显示一些非数字指示来指示非连续性。
一些型号显示“OL”(开环),而其他型号显示虚线。
使用您的仪表来确定面包板上孔之间的连续性 :一种用于临时构建电路的装置,其中元件端子插入塑料网格上的孔中,每个孔下方的金属弹簧夹将某些孔连接到其他孔。
将一小段 22 号实心铜线插入面包板的孔中,将仪表连接到这些弹簧夹,以便您可以测试导通性:
连续性和共性
电学中一个与电连续性密切相关的重要概念是点电共通 彼此。
电气公共点是设备或电路中的接触点,它们之间的电阻可以忽略不计(极小)。
那么我们可以说,面包板列(图中垂直)内的点电气上是通用的 彼此之间,因为有电连续性 他们之间。
相反,一行中的面包板点(插图中的水平)在电气上并不常见,因为它们之间没有连续性。
连续性 描述了接触点之间的内容,而共性 描述点本身如何相互关联。
与连续性一样,共性是一种定性评估,基于电路中其他点之间电阻的相对比较。
这是一个重要的概念,因为在电路分析和故障排除中,有一些关于与电气公共点相关的电压的一些事实,第一个是在每个电气公共点之间永远不会有实质性的电压下降其他。
如何测量电阻的阻值?
从您的零件分类中选择 10,000 ohm (10 kΩ) 电阻器。
该电阻值由一系列色带表示:棕色、黑色、橙色,然后是另一种代表电阻精度的颜色,金色(+/- 5%)或银色(+/- 10%)。
一些电阻器没有精确的颜色,将它们标记为 +/- 20%。其他电阻器使用五个色带来表示它们的值和精度,在这种情况下,10 kΩ 电阻器的颜色将是棕色、黑色、黑色、红色和第五种颜色以表示精度。
将仪表的测试探针连接到电阻器上,并注意其在电阻刻度上的指示:
如果指针非常接近于零,则需要在仪表上选择较低的电阻范围,就像读取电池电压时需要选择合适的电压范围一样。
如果您使用的是数字万用表,您应该会在显示屏上看到接近 10 的数字,右侧有一个小的“k”符号,表示“千”(千)的公制前缀。
一些数字仪表是手动量程的,需要像模拟仪表一样选择合适的量程。
如果您是这样的,请尝试不同的量程开关位置,看看哪一个能给您最好的指示。
尝试反转电阻器上的测试探头连接。这是否会改变仪表的指示?
这告诉我们关于电阻器的电阻的什么信息?当你只用一根探针接触电阻时会发生什么?
这告诉我们电阻的性质以及如何测量它?
这与电压测量相比如何?当我们尝试通过仅用一根探针接触电池来测量电池电压时发生了什么?
当您将仪表探针接触到电阻端子时,尽量不要将两个探针尖端都接触到您的手指。
如果这样做,您将测量电阻器和您自己的身体的并联组合,这往往会使仪表指示低于应有的水平!
测量10kΩ电阻时,这个误差会很小,但测量其他电阻值时可能会更严重。
您可以用一只手的手指握住一个探头尖端,另一只手的手指握住另一个探头尖端,从而安全地测量自己身体的电阻。
注意:使用探头时要非常小心,因为它们经常被磨尖到针尖。
沿着探针的长度方向握住探针,而不是在最尖端!您可能需要在测量 10 kΩ 电阻后再次调整仪表量程,因为您的身体电阻往往会大于 10,000 欧姆。
尝试用水润湿手指,然后用仪表重新测量电阻。
这对指示有什么影响?尝试用一杯水和食盐制备的盐水润湿手指,然后重新测量电阻。
这对仪表测量的您身体的电阻有什么影响?
电阻是电荷流过物体的摩擦力的量度。
两点之间的阻力越大,电荷在这两点之间移动(流动)的难度就越大。
鉴于电击是由大量电荷流过人体引起的,而增加的身体电阻作为一种保护措施,使电荷更难流过我们,我们可以从电阻读数中确定什么电气安全性湿手指?
水会增加还是减少对人的电击危害?
测量其他材料的电阻
用模拟表测量整流二极管的电阻。尝试将测试探针与二极管的连接反向并重新测量电阻。
二极管有什么让您印象深刻的地方,尤其是与电阻器相比?
拿一张纸,用铅笔(不是钢笔!)在上面画一个很重的黑色标记。
用您的仪表测量黑色条带上的电阻,将探针尖端放在标记的每一端,如下所示:
将探针尖端靠近黑色标记处并注意电阻值的变化。
它是随着探头间距的减小而增加还是减少?
如果结果不一致,则需要用更多更重的铅笔笔触重新绘制标记,使其密度一致。
这对您有关导电材料的电阻与长度的关系有何启示?
将您的仪表连接到硫化镉 (CdS) 光电池的端子,并测量由曝光差异引起的电阻变化。
就像电压表实验的发光二极管 (LED) 一样,您可能需要使用鳄鱼夹跳线与组件连接,让您的双手腾出时间将光电管固定在光源和/或更换仪表上范围:
尝试测量几种不同类型材料的电阻,但一定不要尝试测量任何会产生大量电压的东西,例如电池。
建议测量的材料有:织物、塑料、木材、金属、清水、脏水、盐水、玻璃、钻石(在钻戒或其他首饰上)、纸、橡胶和油。
相关工作表:
- 欧姆表的基本使用
工业技术