時間:2023-02-27 11:18:49
序論:在您撰寫電阻測量論文時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】電流互感器;絕緣電阻
電流互感器是發電廠和變電站的重要設備,產品性能的好壞對電力系統的安全穩定運行有重要影響。出廠試驗是保證產品性能的重要一環。而絕緣電阻試驗是其他高壓試驗的基礎,是一項簡便而常用的試驗方法,下面就生產過程中遇到的問題對絕緣電阻測量進行系統說明。
1測量原理
絕緣就是不導電的意思,世界上沒有絕對“絕緣”的物質,在絕緣介質兩端施加直流電壓時,介質中總會有電流流過。這個電流可以看成由三種電流組成:由電導決定的漏導電流、由快速極化決定的電容電流和緩慢極化產生的吸收電流。其中漏導電流不隨時間而改變,電容電流瞬間即逝,吸收電流隨加壓時間逐漸衰減,這個時間與試品的電容量有關,電容量越大,衰減時間越長,研究表明,吸收電流與被試設備受潮情況有關,吸收電流與時間的曲線叫吸收曲線。不同絕緣的吸收曲線不同,對同一絕緣而言,受潮或絕緣有缺陷時,吸收曲線也不相同,因此,可以通過吸收曲線來判斷絕緣的好壞。
2使用儀表
目前常用的儀表是手搖式兆歐表,從外觀上看有三個接線端子,它們是“線路”端子L-接于被試設備的高壓導體上;“地”端子E-接于被試設備的外殼或地上;“屏蔽”端子G---接于被試設備的高壓護環上,以消除表面泄漏電流的影響。兆歐表的內部結構是由電源和測量機構組成。電源是手搖發電機,測量機構為電流線圈和電壓線圈組成的磁電式流比計機構。當搖動兆歐表時,發電機產生的電壓施加試品上,這時在電流線圈和電壓線圈中有兩個電流流過,將會產生兩個不同方向的旋轉力矩,二者平衡時指針指示的數值就是絕緣電阻的數值。隨著科技的發展,目前數字式兆歐表已經問世,其量程可以切換,測量速度快而且準確,體積小、質量輕,適合現場使用。我們使用的是ZC-7型手搖兆歐表,電壓為2500V。
3影響絕緣電阻測量的因素
3.1濕度的影響隨著周圍環境的變化,電力設備的吸濕程度也隨著發生變化。濕度增大時,絕緣因毛細管的作用,將吸收較多的水分,使電導率增加,降低了絕緣電阻的數值,尤其對表面泄漏電流的影響更大。電流互感器的制作過程中,最容易吸濕的階段是出罐后的裝配過程。因此,裝配時,應選擇晴好的天氣而且器身暴露在空氣中的時間不宜過長。
3.2溫度的影響對于電流互感器這種使用富于吸濕的材料,其絕緣電阻隨著溫度的升高而減小。一般來講,溫度變化10度,絕緣電阻的變化達一倍。每次測量不可能在同一溫度下進行,因此,必要時應對絕緣電阻數值進行溫度換算。
3.3表面臟污的影響試品表面臟污會使表面電阻率大大降低,使絕緣電阻下降,在這種情況下必須消除表面泄漏電流的影響,以獲得正確的測量結果。
3.4殘余電荷的影響對有殘余電荷被試設備進行試驗時,會出現虛假的現象,當殘余電荷的極性與兆歐表的極性相同時,會使測量結果虛假的增大。當殘余電荷的極性與兆歐表的極性相反時,會使測量結果虛假的減小。因此,對大容量的設備進行絕緣電阻測量前,應對設備進行充分的放電。
此外,兆歐表的連線鉸接或拖地也會使測量結果變小,外界電場的干擾以及測量時L端子和E端子接反都會對結果產生一定的影響,測量時應全面考慮,綜合判斷。
4電流互感器絕緣電阻的測量
電流互感器絕緣電阻的測量包括一次對二次及地、二次之間及對地、一次段間,以及生產過程中的儲油柜、二次接線板和底座等。要做出正確的判斷除了解上述影響絕緣電阻的因素還必須知道電流互感器的整體結構及原理,此外,對于生產過程中的干燥工藝、組裝過程中臟污等也會影響測量結果。例如,2002年曾發現一臺電流互感器二次某一個繞組對地的絕緣電阻不合格,經仔細檢查發現為組裝過程中不慎將一個細小的小銅絲短路于二次繞組和接線板之間,去除后再次測量,結論合格。絕緣性能是產品質量的重要指標,因此應嚴格控制出廠試驗這一關。5結論
測量絕緣電阻是進行工頻耐壓、介質損耗、局部放電等其他高壓試驗的基礎,它具有測量簡便、易于發現絕緣的缺陷的優點。但必須了解它的測量原理以及對測量結果的綜合判斷,這樣才能得到正確的結論。
6參考文獻
1陳化鋼.電力設備預防性試驗方法.北京:中國科學技術出版社,2001
2邱昌容,曹曉瓏.電氣絕緣測試技術.北京:機械工業出版社,2001
許婧,王晶,高峰,束洪春.電力設備狀態檢修技術研究綜述[J].電網技術,2000,(8)
論文關鍵詞:初中測量電阻的幾種常用方法
測量電阻是初中物理教學的最重要的實驗之一,也是考察學生能力的重要命題熱點之一。通過近幾年中考試題我們就會發現,測量電阻方法多種多樣,其應用的原理和計算方法也不盡相同,而電路圖的設計更是靈活多變,如果學生對該部分知識不加以總結、消化的話,就會在做題時容易出錯、造成不必要的丟分現象,因此電阻的測量看似簡單,實則在教學中常常是學生的弱點,在各種考試中通過對電阻的測量的考察也可以反映出學生對電學基本知識掌握的情況,另外命題者還在不斷的推陳出新,用不同的形式對學生進行考察。下面我們就對初中測量電阻的幾種常用方法進行一個簡單的總結,希望對同學們能有所幫助。
一、初中最基本的測電阻的方法
(1)伏安法測電阻
伏安法測電阻就是用一個電壓表和一個電流表來測待測電阻,因為電壓表也叫伏特表物理論文,電流表也叫安培表,因此,用電壓表和電流表測電阻的方法就叫伏安法測電阻。它的具體方法是:用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,則可以根據歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX。最簡單的伏安法測電阻電路設計如圖1所示,
用圖1的方法雖然簡單,也能測出電阻,但是由于只能測一次,因此實驗誤差較大,為了使測量更準確,實驗時我們可以把圖1進行改進,在電路中加入滑動變阻器,增加滑動變阻器的目的是用滑動變阻器來調節待測電阻兩端的電壓,這樣我們就可以進行多次測量求出平均值以減小實驗誤差,改進后的電路設計如圖2所示雜志網。伏安法測電阻所遵循的測量原理是歐姆定律,在試驗中,滑動變阻器每改變一次位置,就要記一次對應的電壓表和電流表的示數,計算一次待測電阻Rx的值。多次測量取平均值,一般測三次。
(2)伏阻法測電阻
伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和串聯電路中的電流關系,如圖3就是伏歐法測電阻的電路圖,在圖3中,先把電壓表并聯接在已知電阻R0的兩端,記下此時電壓表的示數U1;然后再把電壓表并聯接在未知電阻Rx的兩端,記下此時電壓表的示數U2。根據串聯電路中電流處處相等以及歐姆定律的知識有:
I1=I2
即:U1/R0=U2/RX
所以:
另外,如果將單刀雙擲開關引入試題,伏阻法測電阻的電路還有圖4、圖5的接法,和圖3比較,圖4、圖5的電路設計操作簡單物理論文,比如,我們可以采用如圖5的電路圖。當開關擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電壓U0;當開關擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電壓Ux。故有:。同學們可以試一試按圖4計算出Rx的值。
(3)安阻法測電阻
安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和并聯電路中的電壓關系,如圖6是安阻法測電阻的電路圖,在圖6中,我們先把電流表跟已知電阻R0串聯,測出通過R0的電流I1;然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯,測出通過Rx的電流I2。然后根據并聯電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律的知識有:
U0=UX
即:I1R0=I2RX
所以:
顯然,如果按圖6的方法試驗,我們就需要采用兩次接線,可能有的同學怕多次拆連麻煩的話,那我們還可以將單刀雙擲開關引入電路圖,這時我們可以采用如圖7的電路設計。當開關擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電流I0;當開關擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電流Ix雜志網。通過計算就有:。
以上三種測電阻的方法是最簡單的測電阻方法,也是必須掌握的方法,大家會嗎,除此以外,還有常用的易于學生理解的測電阻的常用方法嗎?當然還有:
二、特殊方法測電阻
(1)用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值
或者
用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值,我們也可以采取以下方法:
1.如圖8所示,當滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,當滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電壓表測量出電源的電壓U,根據串聯電路的電流關系以及分壓原理我們可以得到:。
2.如圖9所示,當滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出電源的電壓U,當滑動變阻器的滑片滑至a端時物理論文,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,根據串聯電路的電流關系以及分壓原理我們可以得到:
(2)用電流表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值
如圖10所示,當滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電流表測量出Rx和R滑串聯時的電流I1,當滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電流表測量出Rx單獨接入電路時的電流I2,因為電源電壓不變,可以得到:,故有:。
(3)用等效法測量電阻
如圖11所示電路就是用等效法測量電阻的一種實驗電路。其中Rx是待測電阻,R是電阻箱(其最大電阻值大于Rx)。其實驗步驟簡單操作如下:
把開關S閉向2,讀出電流表的數值I,再把S閉向1,調節電阻箱,使電流表的讀數仍為I不變,則讀出電阻箱的數值,即為待測電阻Rx的值。
以上就是初中常見的測電阻的方法,大家會嗎,希望以上總結對大家的學習有所幫助。
關鍵詞:變壓器線圈直流電阻測量結果分析
1直流電阻測量
1.1測量方法
測量直流電阻是變壓器試驗中的一個重要項目。通過測量,可以檢查出設備的導電回路有無接觸不良、焊接不良、線圈故障及接線錯誤等缺陷。在中、小型變壓器的實際測量中,大多采用直流電橋法,當被試線圈的電阻值在1歐以上的一般用單臂電橋測量,1歐以下的則用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時,電橋的電位樁頭要靠近被測電阻,電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測量前,應先估計被測線圈的電阻值,將電橋倍率選鈕置于適當位置,將非被測線圈短路并接地,然后打開電源開關充電,待充足電后按下檢流計開關,迅速調節測量臂,使檢流計指針向檢流計刻度中間的零位線方向移動,進行微調,待指針平穩停在零位上時記錄電阻值,此時,被測線圈電阻值=倍率數×測量臂電阻值。測量完畢,先開放檢流計按鈕,再放開電源開關。
1.2注意事項
在測量過程中,除要嚴格遵守電氣安全規程和設備試驗規程外,還要特別注意:
1)在線圈溫度穩定的情況下進行測量,要求變壓器油箱上、下部的溫度之差不超過3℃;
2)由于變壓器線圈存有電感,測量時的充電電流不太穩定,一定要在電流穩定后再計數,必要時需采取縮短充電時間的措施;
3)盡量減少試驗回路中的導線接觸電阻,運行中的變壓器分接頭常受油膜等污物的影響使其接觸不良,一般需切換數次后再測量,以免造成判別錯誤。
2測量結果分析
2.1規范要求
根據規范要求,三相變壓器應測出線間電阻,有中性點引出的變壓器,要測出相電阻;帶有分接頭的線圈,在大修和交接試驗時,要測出所有分接頭位置的線圈電阻,在小修和預試時,只需測出使用位置上的線圈電阻。由于變壓器制造質量、運行單位維修水平、試驗人員使用的儀器精度及測量接線方式的不同,測出的三相電阻值也不相同,通常引入如下誤差公式進行判別
R%=[(Rmax-Rmin)/RP]×100%
RP=(Rab+Rbc+Rac)/3
式中R%――――誤差百分數
Rmax――――實測中的最大值(Ω)
Rmin――――實測中的最小值(Ω)
RP――――三相中實測的平均值(Ω)
規范要求,1600KVA以上的變壓器,各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的2%,1600KVA以下的變壓器,各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的4%,線間差別不應大于三相平均值的2%;本次測量值與上次測量值相比較,其變化也不應大于上次測量值的2%。
2.2有關換算
在進行比較分析時,一定要在相同溫度下進行,如果溫度不同,則要按下式換算至20℃時的電阻值
R20℃=RtK,K=(T+20))/(T+t)
式中R20℃――――20℃時的直流電阻值(Ω)
Rt――――t℃時的直流電阻值(Ω)
T――――常數(銅導線為234.5,鋁導線為225)
t――――測量時的溫度
為了確定缺陷所在的相別,對于無中性點引出的三相變壓器,還需將測得的線間電阻換算成每相電阻。設三相變壓器的可測線間電阻為Rab、Rbc、Rac,每相電阻為Ra、Rb、Rc,當變壓器線圈為Y型聯接時,相電阻為
Ra=(Rab+Rac-Rbc)/2
Rb=(Rab+Rbc-Rac)/2
Rc=(Rac+Rbc-Rab)/2,如果三相平衡,相電阻等
于0.5倍線電阻;當變壓器線圈為型聯接,且a連y、b連z、c連x時,Ra=(Rac-RP)-RabRbc/(Rac-RP)
Rb=(Rab-RP)-RacRbc/(Rab-RP)
Rc=(Rbc-RP)-RabRac/(Rbc-RP)
當變壓器線圈為型聯接,且a連z、b連x、c連y時,
Ra=(Rab-RP)-RacRbc/(Rab-RP)
Rb=(Rbc-RP)-RabRac/(Rbc-RP)
關鍵詞: CPR1000核電站 嶺澳二期 汽輪機高壓缸 熱控測量孔 蒸汽泄漏
1. 事件描述
2010年2月16日,在CPR1000核電站首臺機組嶺澳核二期3號首次進行機組熱態功能試驗(3HFT)期間,高壓缸進氣溫度測量元件( 3GME581YT /591YT)與汽缸的連接部位發生較大面積蒸汽泄漏,現場立刻采取了加強緊固的方式臨時處理,保證熱態功能試驗的繼續進行。在熱態功能試驗結束之后,施工現場對泄漏的溫度測點進行拆卸檢查,發現高壓缸本體及高壓主汽門的大部分熱控測量孔密封面存在較嚴重的加工不平整、管座與測量套管不同心等問題,致使高溫壓蒸汽進入后產生較大面積蒸汽泄漏。
2. 原因分析
通過圖紙核對和外方專家的技術確認,我們了解到,CPR10
00核電站首臺機組的高壓缸屬于我國首次引進的核電百萬千瓦級半速汽輪機組(原型機為法國阿爾斯通半速機),汽輪機的進氣壓力約是6.8MP。高壓缸本體的熱控測量孔是圓錐形的孔,采用六面形墊片密封,六面形墊片的A /B密封面分別和錐形面和熱控測量接座密封面接觸,密封線較窄(約2毫米),六面形墊片的材質為Q235材質,較一般的銅墊片硬,不易變形,且對加工面配合要求較高。(圖1)
在針對高壓缸熱控測量孔的生產過程的加工處理上,工廠直接參考了外方的設計圖紙,但忽視了圖紙上對加工精度和密封面的較高配合的要求。導致發貨到現場的熱控測量接座、六面形墊片、錐形密封面三者之間的配合效果不佳 。
施工現場在安裝前進行了簡單檢查,發現部分熱控測量孔的錐形密封面在工廠內加工不平整、有劃痕及點坑,各密封面間的配合不佳。雖然聯系工廠進行確認,但未得到各方足夠的重視,而工廠提供的相關的安裝程序文件中也沒有對安裝前后檢查做具體的要求。
在泄漏事件發生后,現場各方對錐形密封面進行了藍油檢查,發現較多數量的接觸面存在斷續,未接觸、加工不平整、劃痕及點坑等缺陷(圖2),這是是產生蒸汽泄漏的主要原因。
3. 采取措施
針對上述的原因,經過現場各方討論,采取如下措施:
(1)采取緊急修復措施
生產廠家派出技術人員攜帶專用工具對現場嶺澳二期核電站3號機高壓缸及主汽閥門的熱控測量孔密封面進行精研磨加工,保證密封面的平整性和有效接觸。
(2)完善安裝程序中對熱控測量孔安裝和檢查具體要求如下:
1) 安裝前對應密封面進行目視檢查,并使用藍油對密封面的平整性和墊片接觸有效性進行核查。
2) 對目視和藍油檢查不合格的測量孔,使用專用工具進行研磨處理,研磨直至藍油檢查合格;
3) 安裝時使用力矩扳手將螺紋擰緊,采用高溫螺紋密封脂(牌號GRN50),擰緊力矩值460NM。
通過以上的措施,對嶺澳二期3號高壓缸及主氣門熱控測量孔的蒸汽泄漏問題進行了修復,修復之后,在嶺澳核電站3號機的汽輪機多次沖轉和商運中都沒有再次出現類似泄漏問題,說明這次泄漏處理方案是成功的。
4. 經驗反饋
CPR1000核電站首臺機組嶺澳二期核電站3號機作為國內首臺核電半速汽輪機組,在消化和吸收國外成熟技術中的過程中,第一次使用錐形密封面和六面形墊片密封的形式,對制造和安裝過程有較高的工藝要求,通過在制造和安裝過程中對熱控測量點漏氣問題的處理,我們得到如下經驗總結和反饋:
1)錐形密封面和六面形墊片密封的形式是一種國內較為少見的高壓蒸汽密封方式,對密封面的加工和零件間的配合都有相當高的制造和安裝要求。工廠需在后續CPR1000項目核電半速汽輪機產品的生產制造過程中,應對高壓缸和主汽閥門上熱控測量孔密封面加工過程加大質量控制,提高整套產品的制造精度;
論文關鍵詞:為何只用一只電壓表測量
探究導ks5u.com體電阻與其影響因素的定量關系的實驗是人教版物理3-1中的探究實驗,教材實驗電路如圖1所示,圖中a、b、c ks5u.com、d四條不同的金屬導體.在長度、橫截面積、材料三個因素方面,b、c、d跟a相比分別只有一個因素不同物理論文,b與a ks5u.com長度不同;c與a橫截面積不同,d與a材料不同. 由于四段導體是串聯的,每段導體的電壓與它們的電阻成正比,因此用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓,由電壓之比就得到ks5u.com電阻之比.
該實驗與舊教材測定金屬的電阻率實驗相比,實驗的重點不是測量待測導線的具體電阻值,而是運用比值法和控制變量法的思想去探究電阻與其影響因素的定量關系,體現了新課程實驗重在培養學生科學思想和探究能力的特色.然而物理論文,不少老師發現教材電路圖是用一只電壓表分別測量a、b、c ks5u.com、d電壓的(圖中用虛線表示的),為何不用四只相同的電壓表同時測量電壓(如圖2)呢?是不是電路圖畫錯了呢?為此,下面從實驗的誤差角度來分析這一問題.
為便于分析,現將問題簡化為比較用一只電壓表分別測兩只電阻絲的(如圖3)電阻之比和用兩只電壓表測量兩個電阻絲(如圖4)電阻之比的誤差.
為簡化分析,先討論電源內阻r=0的理想化的情形.設電源電動勢為E,電阻絲a、b的電阻分別為Ra、Rb,圖3中電壓表的測量值分別為Ua、Ub,圖4中電壓表的測量值分別為、物理論文,電壓表內阻為RV.
電阻絲a與電壓表并聯時,電阻,ks5u.com
電阻絲b與電壓表并聯時,電阻,
圖3中 ,
整理得,即
圖3中 ,
整理得,即
所以,在不考慮電源內阻的情況下物理論文,用一只電壓表測得兩只電阻絲的電阻之比比用兩只電壓表測得兩只電阻絲的電阻之比的誤差小.
在實際實驗中,電源有內阻,還要接入滑動變阻器.假設滑動變阻器接入電路的阻值和電源內阻之和為R0,再來比較圖3、圖4兩種測量結果的誤差.
圖3中 ,
整理得
即
圖4中 ,
整理得,即
比較與的大小.因,無論為真、假分數物理論文,根據不等式的性質可知比更接近于1,所以用一只電壓表測得兩只電阻絲的電阻之比比用兩只電壓表測得兩只電阻絲的電阻之比的誤差小.
上述分析方法和結論同樣適用于四個電阻絲接入電路的情形,只是計算較為繁瑣而已.
可見,在探究導ks5u.com體電阻與其影響因素的定量關系的實驗中,用一只電壓表分別測量導體a、b、c、d的電壓得到的電阻之比比用四只相同的電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓得到的電阻之比誤差小,所以教材電路中將電壓表的連線畫成虛線是科學的和正確的.
參考文獻
張維善主編.普通高中課程標準實驗教科書,物理選修3-1.人民教育出版社,2007.56
論文關鍵詞:電表,反常規用法
電表的反常規用法是近幾年高考的熱點問題,相對學生來講也恰恰是一個難點問題。電表的反常規用法一般有這么兩種設計方案,其一就是用電流表來測電壓,題目里往往把已知確定阻值的電流表當作電壓表使用或把一個電流表和一個定值電阻改裝為電壓表適用;其二就是用電壓表來測電流,解題時需要把確定阻值的電壓表當作電流表使用。
例1、現有一塊靈敏電流表 ,量程為200,內阻約為1000,要精確測出其內阻R1教育學論文教育論文,提供的器材有:
電流表 (量程為1mA,內阻R2=50);電壓表(量程為3V,內阻RV約為3k);
滑動變阻器R(阻值范圍為0~20);定值電阻R0(阻值R0=100);
電源E(電動勢約為4.5V,內阻很小);單刀單擲開關S一個,導線若干。
(1)請將上述器材全部用上,設計出合理的便于多次測量的實驗電路圖,并保證各電表的示數超過其量程的1/3,將電路圖畫在圖示的虛框內。
(2)在所測量的數據中選一組,用測量量和已知量來計算 表的內阻,表達式為R1=I2(R0+R2)/I1,表達式中各符號表示的意義是I1表示 表的示數,I2表示表的示數,R2表示 表的內阻,R0表示定值電阻的阻值畢業論文開題報告。
解析:此題目的本意是要考查學生對伏安法測電阻原理的掌握情況,但是該題目中所給出的電壓表量程過大,只能用于保護電路使用。因此沒有合適的電壓表可以直接利用教育學論文教育論文,這時候我們必須依照伏安法測電阻的基本原理做出適當的改進,將電流表 和定值電阻R0改裝成電壓表,題目就迎刃而解了。
例2、從下面所給出的器材中選出適當的實驗器材,設計一電路來測量電流表A1的內阻r1。要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,并能測得多組數據。
電流表A1(量程100mA,內阻r1約40,待測)
電流表A2(量程50,內阻r2=750); 電壓表V(量程10V,內阻r3=10k);
電阻R1(阻值約100,作保護電阻用); 滑動變阻器R2(總阻值約50)
電源E(電動勢1.5V,內阻很小);電鍵S,導線若干
(1)在虛線方框中畫出電路圖,標明所用器材的代號。
(2)若選測量數據中的一組來計算r1,寫出所用的表達式并注明式中各符號的意義。
r1=r2I2/ I1 其中I1和I2分別表示A1和 A2的電流。
解析:本題給出了電壓表和電流表,若采用下圖所示的電路進行測量時教育學論文教育論文,電壓表的示數不到滿量程的1/20,測量值不準確,因為電表的示數沒有接近量程的一半或一半以上。
因此,用上圖所示的電路不能較準確的測量A1的內阻。這時候我們可以把已知電阻的電流表A2當做電壓表來使用,電流表A2兩端的電壓可以由其示數和內阻推算出來,A2兩端的電壓也就是A1兩端的電壓,這樣就可以較準確的測量出A1的內阻了畢業論文開題報告。
例3、使用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900-1000)。電源E,具有一定內阻,電動勢約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內阻r1=750;電壓表V2,量程為5V,內阻r2=2500;滑動變阻器R,最大阻值約為100;單刀單擲開關K,導線若干。
(1)測量中要求電壓表的讀數不小于其量程的1/3,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖。
或
(2)若電壓表V1的讀數用U1表示,電壓表V2的讀數用U2表示教育學論文教育論文,則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx= U1r1 r2/( U2 r1—U1 r2)或(U2—U1 )r1/U1
解析:該題目還是測未知電阻Rx的阻值的,顯然本題目并沒有給出電流表,我們不難發現本題里面已知兩個電壓表,而且電壓表的內阻都是已知的,用電壓表的讀數除以本身的內阻就可得到通過自身的電流了,因此,我們完全可以把電壓表當電流表來使用。
總而言之,類似的實驗都是考查伏安法測電阻的基本原理,只要實驗目的明確,充分利用題目所給出的器材,不難找出解題思路。
(作者信息:吳志民 1980.06 男 漢 甘肅 中學一級 理學學士 課堂教學及課堂互動研究)
關鍵詞:電阻擋,二極管正向電阻
晶體二極管是電子技術中最常用的半導體器件之一,在使用前,通常先要判別其極性、檢查其好壞,否則電路不僅不能正常工作,甚至還有可能燒毀二極管和其它元件。在電子技術教學、生產實踐過程中,常用萬用表的電阻擋來測量晶體二極管極間的正反向電阻,以判別其正負極、檢查其單向導電性能的好壞。對于正常的晶體二極管,反向電阻應很大(硅管:萬用表指針一般不動,鍺管:指針只啟動一點),正向電阻應較小。測量時,由于R×1擋電流較大容易使小電流晶體二極管損壞,R×10k擋電壓較高容易使低耐壓晶體二極管損壞,因此通常選用R×100或R×1k擋。但當我們用萬用表不同電阻擋測同一晶體二極管的正向電阻時,會發現電阻值是不同的。例如用MF30型萬用表測得某2CZ52B晶體二極管的正向電阻如下:撥到R×10擋時,阻值為58Ω;撥到R×100擋時,阻值為450Ω;撥到R×1k擋時,阻值為3.5kΩ。
為什么會出現這種情況呢?這得結合萬用表電阻擋測量電路和晶體二極管正向電阻測量電路兩方面來分析。論文參考網。
一、萬用表電阻擋測量電路分析
萬用表的直流電阻擋實際上是一只多量程的歐姆表,原理如圖1所示。圖1中:E為電池電壓,Rc為表頭內阻,R為串聯電阻,Rx為被測電阻。根據歐姆定律,圖中的電流I=E/(Rc+R+Rx)。顯然,I與Rx成非線性關系。由于Rc和R都為已知值,所以被測電阻Rx阻值大,電流I就小,相應的指針偏轉角也小。當Rx→∞時,電流I=0,指針不偏轉;當Rx=0時,電路中電流最大,指針偏轉角最大,為滿刻度,此時回路中的電阻為Rc+R,這就是歐姆表的總內阻;當Rx=Rc+R時,電路中的電流恰好為最大電流的一半,指針偏轉角為滿刻度的一半,指針位于標度尺中間,因此,總內阻Rc+R也被稱為歐姆中心值。
為了能測量各種阻值的電阻,歐姆表都制成多量程的,一般萬用表中的歐姆擋有R×1,R×10,R×100,R×1k等。對不同量程的電阻擋,在測量電阻時由于采用同一標度尺讀數,因而采用不同的分流電阻來改變流過表頭的電流,使指針偏轉角不同,其原理電路如圖2所示。圖中,R 3 、R 4 、R 5 、R 6 組成閉路式分流器,使歐姆表分為R×1、R×10、R×100、R×1k四個倍率擋。低阻擋用小的分流電阻,高阻擋用大的分流電阻。例如,R×1擋的分流電阻是R 3 ,R×10擋的分流電阻是R 3 +R 4 。當被測電阻R X 的阻值較大時,則轉換開關應接到高阻擋。這時,雖然整個電路的電流因R X 的增大而減小,但由于分流電阻也相應增大,分流減小,所以流過表頭的電流仍保持不變,同一指針位置所表示的電阻值相應擴大。因此,被測電阻的實際值應等于標度尺上的讀數乘以所用電阻擋的倍率。圖2中,R 1 和R 2 組成分壓式歐姆調零器。調零電阻R 2 和電阻R 1 串聯,可使支路的分流作用限制在一定范圍內,R 7 、R 8 和R 9 為各相應擋的串聯電阻,它們的作用是使各擋總內阻都等于該擋的歐姆中心值。因此電阻擋不同,歐姆中心值也不同。例如MF30型萬用表當撥到R×1擋時,歐姆中心值為25Ω;撥到R×10擋時,歐姆中心值為250Ω;撥到R×100擋時,歐姆中心值為2.5kΩ;撥到R×1k擋時,歐姆中心值為25 kΩ。
由此可以看出,不同電阻擋,歐姆中心值也不一樣,當電阻擋越大時,歐姆中心值也越大,此時整個電路的電流將減小,即流過被測電阻的電流就越小。
二、晶體二極管正向電阻測量電路的直流圖解分析
若把圖1中的被測電阻R X 改為晶體二極管,如圖3所示,則該圖即為晶體二極管正向電阻測量電路。由于晶體二極管為非線性器件,因此該測量電路屬非線性電路,而歐姆定律只適用于線性電路,因此圖3電路宜采用圖解法分析。圖中u D 下端晶體二極管支路伏安特性表達式為i D =f(u D )=I S (e uD/uT -1) ,其對應正向伏安特性曲線如圖4中OQP,為一非線性曲線;u D 上端線性支路的特性方程為u D =E-i D (R+Rc),該方程所描述的是圖4中的直線MN,其斜率等于-1/(R+Rc)。論文參考網。直線MN與晶體二極管正向伏安特性曲線相交于Q點,Q點即為直流工作點,它反映了晶體二極管直流工作時的正向電壓和電流。
圖3測量電路中的晶體二極管處于正向直流工作狀態,此時所呈現的電阻為正向直流電阻R D 。對應于圖4,R D =U Q /I Q ,顯然R D 值等于直流工作點Q與原點O間所連直線OQ的斜率的倒數,當工作電流I Q 不同時,Q點會沿著伏安特性曲線而移動,這時Q點與原點間所連直線OQ的斜率就不同,正向電阻R D 值也就不同,而且I Q 越小,R D 越大。
由此可知,當流過被測晶體二極管的正向電流越小時,晶體二極管的正向電阻就越大。
綜合上面兩個方面的分析,由于萬用表電阻測量電路中,電阻擋越大,歐姆中心值越大,流過晶體二極管的電流就越小,又由于晶體二極管正向電阻測量電路中,流過晶體二極管的電流越小,直流工作點Q就越低,直線OQ的斜率越小,因而正向電阻就越大。因此,當用萬用表不同電阻擋測同一晶體二極管的正向電阻時,測得的結果是不同的,電阻擋越大,正向電阻也越大。反之,則越小。
那么,究竟用哪一電阻擋測得的電阻值作為晶體二極管的正向電阻呢?一般情況下,取萬用表R×1k擋測得的電阻作為其正向電阻。論文參考網。其實,同一晶體二極管在用同一萬用表不同電阻擋測時正向電阻不相同,用不同萬用表相同電阻擋測時也是不相同的。也就是說,在改變測量條件時,晶體二極管的正向電阻也將隨之改變。因此,用萬用表電阻擋測量晶體二極管的正向電阻和反向電阻,通常僅僅是用來判別其正負極或檢查其單向導電性能的好壞而已,正向電阻具體數值的多少并無實際意義。
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