董 云，付金喜

(1.紫云中學(xué)，天津 300456；2.天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)第二中學(xué)，天津 300457)

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對歐姆表的改進

董 云1，付金喜2

(1.紫云中學(xué)，天津 300456；2.天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)第二中學(xué)，天津 300457)

利用惠斯通電橋的原理對歐姆表進行了改進，改進后的歐姆表的讀書符合初學(xué)者從左往右讀數(shù)的習(xí)慣，表筆的接法與電流表、電壓表相同，每次換倍率時，不需要再調(diào)零，且具有測量范圍大、誤差小等特點.

歐姆表；電橋；電阻

1 引 言

傳統(tǒng)歐姆表在教學(xué)和實驗中使用非常普遍，但也存在很多不足：1)歐姆表的零刻度在右邊，讀數(shù)從右往左讀,初學(xué)者很不習(xí)慣;2)歐姆表的表筆紅“-”、黑“+”與電流表、電壓表的表筆紅“+”、黑“-”表筆相反，很容易使初學(xué)者記憶混亂；3)歐姆表在每次換“倍率”后都要“調(diào)零”，操作較繁瑣，使用者常常忘了這重要的一步；4)測量范圍較小，如1 Ω以下的電阻就不能測量了；5)歐姆表誤差較大. 特別是表內(nèi)的電池用久了，電動勢降低、內(nèi)阻增大，測量值明顯增大，不能滿足某些要求較高的測量結(jié)果. 為此，筆者對歐姆表進行了改進.

2 歐姆表的改進

2.1 設(shè)計原理

利用電橋測電阻的原理，如圖1，調(diào)節(jié)滑片的位置，使電流計的示數(shù)為零，由L1/L2=RX/R定得RX=L1L2R定，R定已知，只要測出L1和L2，即可算出RX.

圖1 電橋測電阻原理

2.2 設(shè)計電路與刻度

圖2 改進歐姆表的設(shè)計電路

設(shè)計電路如圖2所示. 利用L1/L2=RX/R定計算或利用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱代替R(如100，200，300…，調(diào)指針為零，記下滑片的位置即1，2，3…)如圖3所示.

圖3 滑片位置

2.3 操作步驟

1)使用前，觀察指針是否指“0”，如果不指“0”，則需要調(diào)零(與電流表、電壓表相同)，用螺絲刀調(diào)節(jié)“調(diào)節(jié)螺絲”使指針示數(shù)為“0”，以后就不用再調(diào)零.

2)選適當(dāng)?shù)谋堵?估計與被測電阻接近)，兩表筆接到被測電阻兩端，移動滑片，使電流表的示數(shù)為“0”，讀出滑片所指的讀數(shù)乘以倍率就是被測電阻的阻值.

改進后的歐姆表如圖4所示.

圖4 改進后歐姆表

3 改進后歐姆表的優(yōu)點

1)從左往右讀數(shù)，與電流表、電壓表相同，初

學(xué)者使用比較習(xí)慣.

2)歐姆表的表筆紅“+”、黑“-”與電流表、電壓表的表筆紅“+”、黑“-”表筆一致，不會使初學(xué)者記憶混亂.

3)歐姆表換“倍率”不需要重復(fù)“調(diào)零”.

4)測量小電阻的范圍較大，如1 Ω以下的電阻也能測量.

5)誤差較小. 特別是表內(nèi)的電池用久了，電動勢降低、內(nèi)阻增大，不會影響測量值.

4 結(jié)束語

改進后的歐姆表經(jīng)過一段時間的使用效果良好. 但由于此儀器研制時找不到耐磨性好、電阻率較大的比較合適的電阻絲，是用碳膜滑動變阻器暫時代替，用的時間長了必然會導(dǎo)致阻值的變化，誤差增大，這也是需要繼續(xù)研究改進的重點.

[1] 劉杰. 直流電表改裝為并聯(lián)歐姆表的誤差分析[J]. 物理實驗，2000，20(6)：41.

[2] 潘積亭. 計及“調(diào)零”影響，算歐姆表表尺最佳段范圍[J]. 物理實驗，2005，25(4)：32-33.

[3] 丁衛(wèi)東. 巧用指針式多用電表的歐姆擋測電容[J]. 物理實驗，2007，27(7)：22-23，26.

[4] 梁家惠. 設(shè)計性實驗和歐姆表的改裝[J]. 物理實驗，1999，19(2)：15-17.

[責(zé)任編輯：尹冬梅]

Improvement of ohmmeter

DONG Yun1， FU Jin-xi2

(1.Ziyun Middle School, Tianjin 300456, China；2.Teda No.2 Middle School, Tianjin 300457, China)

Ohmmeter was improved based on the principle of Wheatstone bridge. The connection of the improved ohmmeter was the same as that of ammeter and voltmeter, and it could be read from left to right, in accordance with tyros’ habit. It was not necessary to adjust zero when changing the scale. It also had the advantages of large measurement range and small error.

ohmmeter; electrical bridge; resistance

G633.7

A

1005-4642(2015)06-0013-02