伏安法测电阻之电流表内接外接法

精品文档 1欢迎下载 内接法和外接法的选择内接法和外接法的选择 在伏安法测电阻的实验中 什么时候选择电流表的外接法 什 么时候选择电流表的内接法 选择的根本原则选择的根本原则 对于同一个电阻 哪一种接法的相对误差小就选 对于同一个电阻 哪一种接法的相对误差小就选 哪一种哪一种 故要通过计算相对误差来进行选择 因为每次做题时不可能都 进行相对误差的计算 故需要总结简单的规律 下次有需要时直接 用这个规律进行解题 1 误差的产生原因 无论是用外接法还是用内接法 所测得的 R测都会与 R真之间存 在误差 即是 无论用哪一种接法 真测 R R 精品文档 2欢迎下载 用外接法时 电压表的示数就是待测电阻两端的电压 但电压 表有电流流过 大小设为 即电流表的示数是流过电压表和 R 的 V I 总电流 并不是流过待测电阻的真实电流 根据 得 I U R 而 VR II U 测 R R I U 真 R 故用外接法时 测得的电阻值会比实际的电阻值小 同理 用内接法时 电压表测得的电压会比待测电阻两端的电 压大 故用此法测得的电阻值会比实际的电阻值大 2 可用粗略的方法来判断用内接法还是外接法 根据上面的误差产生原因的分析可知 用外接法时误差的产生 原因是电压表有电流流过 但当流过电压表的电流很小很小时 这 种误差是可以直接忽略的 也就是说流过电压表的电流很小很小的 时候 这种情况下应该选用外接法 那么什么情况下电压表的电流 很小到可以忽略 首先 很小 时相对流过待测电阻的电流而言的 因为电压表 和电阻是并联的 由并联电路的电流规律可知 当当的时候的时候RRV 小电阻情况 绝大部分的电流都是流过 R 的 也就是说流过电 压表的电流小到可以忽略 此时应用外接法用外接法 反之 如果 和相差不大 大电阻情况 电流表分R V R 别内接和外接时的差别就会比较大 比如 假如 电RRV 流表外接时的示数是 2A 的话 内接时的电流就只有 1A 相 精品文档 3欢迎下载 对误差高达 50 这时候只能选择内接 上面介绍的这种判断方法都是以待测电阻 R 的大小作 为参考的 当 R 远远小于 RV的的时候就用外接 当 R 为小 电阻时 当 R 和 RV相差不大的时候就用内接 当 R 为大电 阻时 但 R 多大才算大 多少才算小 是以作为对 VA R R 比参考的 当时 此时的 R 才算是 R 和相差不 VA R RR V R 大 以下会说到是怎么得出来的 VA R R 三 相对误差计算及规律归纳 相对误差计算公式 真 真测 真实值 真实值示值 R R R 1 外接法 真 真 真 测 RR RR R 1 R 1 1 U I U I 1 II U V V VV R V V RV V R V R R 真 真 真 真 真 真 真 真测 相对误差 R R R RR RR R R R V V 2 内接法 A A V R I U 真测 R I UU R A AR 精品文档 4欢迎下载 真真 真测 相对误差 R R R R R A 令两种接法的相对误差相等 则有 VAAVA A V RR R RRRRR R R R R 2 真真 真真 真 真实情况下由于的值很小 而且也不会很大 所以的大小可以忽略 A R 真 R 真 RR A 则有 当时 用外接法 大电阻用外接法 当 VA R RR 时用内接法 时两法皆可 VA R RR VA R RR 4 用试触法确定用内接还是外接 方法说明 以上的判断方法都是以知道 的大小为基础的 但如果不 V RR A R 知道以上的参数时如何判断 判断的原理还是根据误差的大小来进行判断 如下题 有一未知的电阻 Rx 为较准确的测出其阻值 先后用如图 3 a b 两种电路 进行测试 利用 a 测的数据为 2 7V 5 0mA 利用 b 测的数据为 2 8V 4 0mA 那么 该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是 A 560 偏大 B 560 偏小 C 700 偏小 D 700 偏大 精品文档 5欢迎下载 解题 由题目可知 分别用两种方法测量时 得到的电压和电流的值都不一样 这时 候就需要计算电压和电流谁的变化大了 即是比较和的大小 若前者大时 则 I I U U 说明电压表的分流是比较多的 和相差不是很大 属于大电阻情况 这时候只R V R 能用内接 若比较大 则说明和是相近的 或者说 R 和一样是小电阻 U U R A R A R 所以才会造成电流表的分压比较多的情况 此时为了准确测量的电阻值 就不能用R 内接了 在本题中 通过计算或者口算可以知道电流的变化率比较大 误差大 所以说明这 个电阻可以定义为 大电阻 用内接法 故用 b 测得的数据 算得 用 700R 内接法因为所得到的比电阻实际两端的电压大 故测量的结果偏大 选 DU 三 利用试触法确定内 外接法 当 RRRxVA 大小都不知道时 可用试触法确定内 外接法 如下图所示的电路 空出电 压表的一个接线头 用该接线头分别试触 M N 两点 观察两电表的示数变化情况 如果 IIU U 说明电压表内阻带来的影响大 即电阻跟电压表的电阻相差较小 属于 大电阻 应采 用内接法 如果 UUI 精品文档 6欢迎下载 I 说明电流表内阻带来的影响大 即电阻跟电流表的电阻相差较小 属于 小电阻 应采 用外接法 四 应用举例 例 有一未知的电阻 Rx 为较准确的测出其阻值 先后用如图 3 a b 两种电路进行 测试 利用 a 测的数据为 2 7V 5 0mA 利用 b 测的数据为 2 8V 4 0mA 那么 该电阻测的较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是 A 560 偏大 B 560 偏小 C 700 偏小 D 700 偏大 解析 比较 a b 两图的电压读数 可知电压变化 UV 01 UU 01271 27 电流的变化 ImA 1 II 15 可见 IIU U 即电流变化明显一些