我主编的电子技术实验手册（03）——电阻的识别与测量

        本专栏是笔者主编教材（图0所示）的电子版，依托简易的元器件和仪表安排了30多个实验，主要面向经费不太充足的中高职院校。每个实验都安排了必不可少的【预习知识】，精心设计的【实验步骤】，全面丰富的【思考习题】。因此，对于开展电子技术教学犯愁的师生，本专栏应该能够帮到你们。

图0 本专栏对应的教材封面

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实验03  电阻的识别与测量

【实验目的】

1. 学会根据电阻色环识别其标称阻值。
2. 学会使用万用表测量电阻。
3. 掌握电位器的使用方法与阻值测量。

【预习知识】

        电阻是一种对电流有阻碍能力的物质，单位是欧姆（Ω）。电阻还是一种具有特定阻值和额定功率的元件，在限制电流的同时也会产生热量。电阻的物理尺寸与其散热能力有关，而与阻值无关，尺寸大的电阻比尺寸小的电阻具有更高的额定功率。

        电阻的阻值可以是固定的，也可以是变化的。固定电阻通常用4~6条色环表示特定电阻和误差。图1给出了读取色环电阻的阻值和误差的方法。

图1 色环电阻示意

        关于如何使用万用表测量电阻，请参见【实验02】中的相关内容。这里需要强调的是：如果你使用的是指针式万用表，每次切换电阻档位后都需要进行调零校正；如果你使用的是手动量程的数字式万用表，测量前需要选择合适的档位。

        通常情况下，不应该在电路中去测量阻值，因为电路中与之相连的其他元件会影响测量结果。因此，电阻的测量应该脱离电路。此外，测量电阻时注意手指不要接触引脚，因为人体电阻会影响测量结果，其影响在待测电阻较大时尤为明显。

        电位器是一种常见的可调电阻元件。如图2所示，它具有三个端子，其中有两个固定接点与一个活动接点，可经由旋转而改变活动端与两个固定端间电阻值，属于无源器件，使用时可形成不同的分压比率，改变活动点的电位，因而得名。

图2 常见电位器及其电气符号

        另一种比较常见的可调电阻是变阻器，如图3（a）所示。与电位器不同之处在于，变阻器只有两个端子，控制改变两个端子之间的电阻，如图3（b）所示。电位器可以通过连接活动端和外部端子之一作为变阻器使用，如图3（c）所示。 

图3 常见变阻器与电气符号

【实验元件与仪器】

1. 10支不同阻值的色环电阻
2. 电位器1个（阻值任意）
3. 万用表1个

【操作内容及步骤】

1. 将每个色环电阻的颜色记录在表1中，根据表1读取标称阻值，并使用万用表实测一下，将结果记录在表1的对应栏中。

表1 色环电阻信息记录表

2. 使用如下公式计算标称阻值与实测阻值之间的误差，填入表1中。

误差 =  × 100%

3. 取出一个电位器，按图2所示对三个引脚进行编号。
测量并记录1、3两脚间的阻值，即电位器的标称阻值， = ________
转动电位器旋钮，观察1、3两脚间的阻值是否变化？________。请解释原因____________________________________________________________________________

4. 将电位器旋钮逆时针转到底，先测量1、2两脚之间的电阻，再测量2、3两脚之间的电阻，记录在表2中，并计算这两个阻值之和。 

5. 将电位器旋钮顺时针转1/3，重复上一步的操作。

6. 将电位器旋钮顺时针转2/3，重复第4步的操作。通过这三步操作，你发现电阻之和有何特点？

表2 电位器测量记录表

【实验思考与讨论】

1. 表1中测量的电阻是否有超过误差范围？这样的误差会不会是万用表本身的失准造成的？如何证明这种猜测是合理的？

2. 如果把你手里的电位器顺时针转到底，这时候1、2两脚以及1、3两脚之间的电阻分别是多少？

3. 根据下列阻值给出其色环顺序（按5环、误差1%来记）
a) 12Ω ______________        b) 6.8kΩ ______________        c) 910Ω ______________
d) 4.7MΩ ____________        e) 1.0Ω _______________

4. 根据下列色环顺序给出其阻值和误差
a) 红-红-黑-黑-棕 _______________         b) 紫-绿-黑-棕-金 _______________
c) 绿-棕-黑-橙-棕 _______________         d) 白-棕-黑-红-金 _______________
e) 灰-红-黑-黄-棕 _______________

5. 如果一个电阻的色环顺序是：红-紫-黑-橙-棕，那么在误差允许范围内的最大阻值和最小阻值分别是多少？

6. 电位器与变阻器的阻值都可调，两者有何区别？

（本文完）