Hvorfor skal du justere modstanden til nul, når ohmmeteret skifter gear?
1. Princip
Forbind batteripakken, amperemeteret og rheostaten i serie for at danne ohmmeterets interne kredsløb.
1) Måletilstand
Forbind modstanden, der skal måles, mellem ohmmeterets to testledninger, derefter danner batteripakken, amperemeteret, rheostaten og den modstand, der skal måles, et lukket kredsløb, strømmen i kredsløbet ændres med ændringen af modstanden, der skal måles, og den aktuelle skalaværdi for amperemeteret ændres til den tilsvarende. Skalaværdien af den eksterne modstand kan aflæses direkte fra ohmmeteret for at måle modstandsværdien af modstanden.
Rx=εI-(r plus Rg plus R)
Eksempel Et følsomt amperemeter med en fuld forspændingsstrøm på IG=100μA og en intern modstand på Rg=100(Ω), en batteripakke med en elektromotorisk kraft på ε=1.5V, en intern modstand på r=0.1(Ω), og en rheostat med en total modstand på R=I8KΩ Forbind dem i serie og juster rheostaten til R=14.9 (KΩ) , det vil sige samles til et ohmmeter. Modstandsværdien, der skal måles svarende til hver strømværdi, beregnes ud fra ovenstående formel som vist i tabellen:
Marker den tilsvarende modstandsværdi, der skal måles ved hver strømskala på skiven, og aflæs derefter modstandsværdien, der skal måles direkte.
2) Nuljusteringstilstand
①Mekanisk nuljustering
Når de to testledninger er adskilt, det vil sige når modstanden, der skal måles, er uendelig, er strømintensiteten på dette tidspunkt nul ifølge Ohms lov. Det vil sige, at når de to testledninger er adskilt, skal tilstanden angivet af måleren være nulstrøm og uendelig ohm. Men på grund af forskellige årsager, når de to testledninger er adskilt, peger amperemeterets viser nogle gange ikke på nulstrømskalaen, hvilket kræver mekanisk nuljustering. Drej den mekaniske nulstillingsskrue med en skruetrækker for at drive viseren til at rotere, så viseren peger på den uendelige ohm-skala.
② Ohm nuljustering
Når de to testledninger er kortsluttede, i henhold til Ohms lov, kan amperemeteret være fuldt forspændt ved at justere den glidende rheostat, det vil sige, at markøren peger på amperemeterets fuld-bias strømskala, dvs. ohm skala. Det vil sige, at når de to testledninger er kortsluttede, skal tilstanden angivet af viseren på amperemeteret være fuld forspændingsstrøm og nul-ohm modstand. Ellers skal du justere rheostaten, så viseren på amperemeteret peger på fuld-bias strømskalaen, det vil sige nul-ohm-skalaen, og nul-ohm-justeringen er fuldført.
2. Intern modstand
1) Designværdi
Kortslut de to testledninger på ohmmeteret, det vil sige, at ohmmeteret er i nul-justeringstilstand. Ifølge Ohms lov er ohmmeterets indre modstand lig med forholdet mellem den elektromotoriske kraft af strømforsyningen i ohmmeteret og fuld-forspændingsstrømmen af amperemeteret i ohmmeteret RΩ=ε /IG. Så efter at det følsomme amperemeter og det batteri, der bruges til at samle ohmmeteret, er valgt, bestemmes den interne modstand af det samlede ohmmeter.
2) Faktisk værdi
Den faktiske interne modstand af ohmmeteret er sammensat af den indre modstand af strømforsyningen, den interne modstand af amperemeteret og modstanden af den nuljusterende rheostat i serie, og dens samlede modstandsværdi skal være lig med designværdien. RΩ=r plus RG plus R. Vi bør vælge den samlede modstand af den glidende reostat med rimelighed for at opfylde kravene til designværdien af ohmmeterets indre modstand.
3) skalaværdi
Når modstandsværdien af den målte modstand er nøjagtigt lig med ohmmeterets indre modstand RΩ, er den samlede modstand i hele målekredsløbet lig med to gange ohmmeterets indre modstand, og den målte strøm er halvdelen af den fulde forspændingsstrøm af amperemeteret, det vil sige pegerpunkterne på skalapladen. Median R? pletter. Det vil sige, at ohmmeterets medianskala angiver den interne modstandsværdi af ohmmeteret R? Plet=RΩ.
3. Fejl
1) Strømforsyningsfejl
Efter at ohmmeteret har været brugt i lang tid, falder batteriets elektromotoriske kraft, og den indre modstand stiger. Selvom amperemeteret er fuldt forspændt, når der udføres ohm-nuljustering, gør denne ændring den aflæste modstandsværdi større end den reelle værdi af den målte modstand.
Designstandardværdien for ohmmeterets indre modstand bestemmes af det nye batteris elektromotoriske kraft og amperemeterets fulde forspændingsstrøm: RΩ=ε/IG; det tilsvarende forhold mellem modstandsskalaen og strømmen bestemmes af standardværdien af det nye batteris elektromotoriske kraft og ohmmeterets indre modstand: RX *=ε/I-RΩ; når det gamle batteri er installeret, er den faktiske interne modstand i ohmmeteret mindre end den interne standardmodstand efter ohm-nuljustering: RΩ*=ε`/IG; når det gamle batteri bruges, den elektromotoriske kraft af strømforsyningen og ohmmeterets indre modstand og den faktiske værdi af den målte modstand bestemmer den målte strøm I=ε`/(RΩ plus RX) i tabel, og ovenstående fire formler løses samtidigt
RX=εε'RX
Det kan ses, at når den elektromotoriske kraft af strømforsyningen gradvist aftager, stiger den målte værdi af modstanden gradvist i omvendt proportion.
Eksempel Den elektromotoriske kraft af et ohmmeterbatteri er 1,5v. Efter lang tids brug falder den elektromotoriske kraft til 1,2v. Brug den til at måle en modstand. Den målte værdi er 500Ω. Hvad er den faktiske værdi af modstanden?
Løsning: Rx=(ε`/ε) RX*=1.2÷1,5×500=400Ω
2) Læsefejl
På grund af menneskers begrænsede observationsevne er der altid geometriske fejl i aflæsningerne. Lad den aktuelle skala ved den faktiske position af viseren være I, og den tilsvarende ohm-skala være RΩ, og den aktuelle skala ved den observerede pointerposition være I`, og den tilsvarende ohm-skala være RΩ`. Så ved
RX=εI-RΩ og R'X=εI'-RΩ
Få ΔRx=εI-εI'=-I-I'I·I'-ε=εI2·ΔI
Det vil sige δ=ΔRxRx=εI2·ΔIεI-εIG=IGI(IG-I)·ΔI
Det vil sige δ=Θθ (Θ-θ) Δθ
Det kan ses, at summen af nævnerens to faktorer er et vist tal, det vil sige den maksimale afbøjningsvinkel, så når nævnerens to faktorer er ens, er den maksimale produktaflæsningsfejl den mindste.
Det vil sige, når θ=Θ2, δ=δmin=4·ΔθΘ
Derfor, ved det geometriske midtpunkt af skalabuen, er den ohmske fejl forårsaget af geometrisk parallakse den mindste.
Det passende gear bør vælges, så den angivne værdi af viseren er så tæt som muligt på medianværdien på panelet, så læsefejlen minimeres.
