第2节 Ohmmeter Usage (修订中)
[TOC]
# 1. 零件和材料
- 万用表，数字或模拟
- 各种电阻器（Radio Shack 目录 # 271-312 是一个 500 件的分类）
- 整流二极管（1N4001 或同等产品；Radio Shack 目录 #276-1101）
- 硫化镉光电池（Radio Shack 目录号 276-1657）
- 面包板（Radio Shack 目录 #276-174 或同等产品）
- 跳线
- 纸
- 铅笔
- 一杯水
- 食盐
这个实验描述了如何测量几个物体的电阻 (opens new window)。
您不需要拥有上面列出的_所有_项目才能有效地了解阻力。
相反，您不必将实验限制在这些项目上。
但是，一定__不要__测量任何带电的“带电”物体或电路的电阻。
换句话说，不要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实质性电压源的电阻。
不注意此警告可能会导致仪表损坏甚至人身伤害。
# 2. 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”
# 3. 学习目标
- “电气连续性”的确定和理解
- “电气共通点”的确定与理解
- 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
# 4. 插图
# 5. 指示
电阻是电荷通过导体时电“摩擦”的量度。
它以“欧姆”为单位进行测量，该单位由大写希腊字母欧米茄 (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。
将仪表的两个测试探针接触在一起。当您这样做时，仪表应记录 0 欧姆的电阻。
如果您使用的是模拟仪表，您会注意到当探针接触在一起时指针会完全偏转，而当探针被拉开时会返回到其静止位置。
模拟万用表上的电阻刻度与其他刻度相反：在刻度的最右侧指示零电阻，在最左侧指示无限电阻。
模拟万用表上还应该有一个小的调节旋钮或“轮”，以将其校准为“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_连续性的__定性_测试也很有用：从一点到另一点是否存在连续的电气连接。
例如，您可以通过将仪表探针连接到电线的两端来测试一根电线的连续性，并检查针是否满量程移动。
如果当探头连接到相对端时，欧姆表指针根本不移动，我们会对一根电线说什么？
# 6. 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不连续性。
有些型号说“OL”（开环），而其他型号则显示虚线。
_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设备，其中组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。
使用小片 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，以便您可以测试连续性：
# 7. 连续性和共性
与电气连续性密切相关的电学中的一个重要概念是点在电气上彼此_共用。_
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）内的点在_电气上是共同_的，因为它们之间存在电气_连续性_。
相反，一行中的面包板点（图中水平）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_描述了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，因为与电气公共点有关的电压有一些事实在电路分析和故障排除中很有价值，第一个是每个电气公共点之间永远不会有实质性的电压降其他。
# 8. 如何测量电阻器的电阻？
从您的零件分类中选择一个 10,000 欧姆 (10 kΩ) 电阻器。
该电阻值由一系列色带表示：棕色、黑色、橙色，然后是表示电阻精度的另一种颜色，金色 (+/- 5%) 或银色 (+/- 10%)。
一些电阻器没有颜色来表示精度，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，第五种颜色表示精度。
将仪表的测试探针连接到电阻上，并注意其在电阻刻度上的指示：
如果指针非常接近零，则需要在仪表上选择较低的电阻范围，就像在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一个接近 10 的数字，右侧有一个小的“k”符号表示“kilo”（千）的公制前缀。
一些数字仪表是手动量程的，并且与模拟仪表一样需要适当的量程选择。
如果您是这样，请尝试不同的量程开关位置，看看哪一个给您最好的指示。
尝试颠倒电阻上的测试探针连接。这会改变仪表的指示吗？
这告诉我们关于电阻器的电阻是什么？当您只用一个探针接触电阻器时会发生什么？
这告诉我们关于电阻的性质以及如何测量它的什么信息？
这与电压测量相比如何？当我们试图通过仅用一个探针接触电池来测量电池电压时发生了什么？
当您将仪表探头接触电阻端子时，尽量不要让两个探头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身体的并联组合，这会使仪表指示低于应有的值！
测量 10 kΩ 电阻时，此误差很小，但在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，用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：使用探针时要非常小心，因为它们经常被磨尖到针尖。
将探头尖端沿其长度方向握住，而不是在最尖端！测量 10 kΩ 电阻后，您可能需要再次调整仪表范围，因为您的身体电阻往往大于 10,000 欧姆。
尝试用水弄湿手指，然后用仪表重新测量电阻。
这对指示有什么影响？尝试用用一杯水和食盐制备的盐水弄湿手指，然后重新测量电阻。
这对仪表测量的身体阻力有什么影响？
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，而人体电阻的增加使电荷更难以流过我们，从而起到了保护作用，我们可以从通过以下方法获得的电阻读数确定电气安全湿手指？
水会增加还是减少对人的电击危害？
# 9. 测量其他材料的电阻
用模拟表测量整流二极管的电阻。尝试将测试探针连接到二极管并重新测量电阻。
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。
用仪表测量黑色条上的电阻，将探头尖端放在标记的每一端，如下所示：
在黑色标记上将探头尖端靠得更近，并注意电阻值的变化。
它会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、更重的铅笔笔画重新绘制标记，使其密度保持一致。
关于电阻与导电材料长度的关系，这教会了你什么？
将您的仪表连接到硫化镉 (CdS) 光电管的端子，并测量因曝光差异而产生的电阻变化。
与电压表实验中的发光二极管 (LED) 一样，您可能需要使用鳄鱼夹跨接导线与组件连接，从而腾出双手将光电管固定在光源上和/或更换仪表范围：
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，比如电池。
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（在钻石戒指或其他珠宝上）、纸、橡胶和油。
相关练习：
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