开路电压无法用电压表直接测量,那么,开路电压如何测量出来呢?
要测量开路电压,就要设法创造条件满足,流过被测电路“电流为零”的要求。只有这样测量出来的电压,才能称为严格意义上的开路电压。
用电位差计测量开路电压,电路原理图下如1所示。Ux是被测电路的开路电压,Rx是被测电路的内阻;Us标准电池或标准电压源(其电压非常稳定且已知);U是稳定的工作电源,U>Ux,U>Us;AC是一段均匀电阻丝;G是灵敏电流计。
测量首先将开关掷于1,调节B触点使流过灵敏电流计G的电流为零。此时D与B点等电位,有:
Ux=UAB(1)设流过AB的电流为I,则UAB=IRAB或Ux=IRAB(2)其中RAB是AB段的电阻。
然后再将开关掷于2,调节触点B使流过灵敏电流计G的电流再次为零。此时D与B点等电位,有:US=IRAB’(3)其中RAB’是AB’段的电阻。
两种情况下灵敏电流计G都无电流流过,故(1)、(2)式中流过AB、AB’的电流I是相同的。因此可得:Ux/Us=RAB/RAB’(4)由R=pL/(S^2)可知,均匀电阻丝的电阻值跟它的长度L成正比,故有:RAB/RAB’=LAB/LAB,(5)LAB、LAB’分别为AB、AB’的长度。
联立(4)、(5)式,最后可得:Ux=(LAB/LAB’)Us(6)这样,只要测量出LAB、LAB’,利用US的已知值,就可以利用(6)式求出Ux。
这种方法只能测量直流电路的开路电压,对于交流电路,是不适用的。
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