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精品文档 1欢迎下载 测电源电动势和内阻的误差分析测电源电动势和内阻的误差分析 用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验 是通过电流表和电 压表测出外电路的几组电流和电压 然后用闭合电路的欧姆律求出电池的 电动势和内阻实验要求多测几组I U的数据 求出几组E r值 最后计 算出它们的平均值 此外 还可以用作图法来处理数据 即利用电源的伏 安曲线U I图像求出E r值 教材给出实验电路 即电流表外接电路 相对电源 但在练习和考 试中很多同学画出了另外一种测量电路 即电流表内接电路 下面就这两 种测量电路的实验结果产生的系统误差作一比较 以便明确该实验的正确 电路 一 电流表相对电源外接实验电路的实验误差分析 如图 1 闭合电路的欧姆定律U E Ir中的I是通过电源的电流 而 图 1 电路由于电压表分流存在系统误差 导致电流表 读数 测量值 小于电源的实际输出电流 真实值 设通过电源的电流为I真 电流表读数为I测 电压 表内阻为RV 电压表读数为U 电压表分流为IV 由 电路结构 I真 I测 IV 而 U越大 IV越大 V V U I R U趋于零时 IV也趋于零 精品文档 2欢迎下载 它们的关系可用图 2 表示 由测量数据画出的U I图为图像AB 根据 修正值 图线上每点电压对应电流的真实值大于测量值 做出修正之后的 U I图线CB 由图像可看出图线AB的纵轴截距 E测 小于图线CB的纵轴截距 E 真 图线AB斜率的绝对值 r测 也小于图线CB斜率的绝对值 r真 因此 E r的测量值均小于真实值 对于r测 r真 E测r真 电流表内接实验电路产生的相对误差也可以根据等效电源的方法进行 定量计算 电流表看成内电路的一部分 如图 6 虚 线框所示 内阻的测量值 即等效电源的内阻为电 源内阻和电流表内阻之和r测 r真 RA r真 相对 误差为 因为RA与r真接近甚至大于r真 所以 A R r 相对误差很大 远远超出实验误差允许范围 内阻的测量已没有意义 综上所述 利用电流表外接实验电路 电动势和内阻的测量值均小于 真实值 但误差小 而电流表内接实验电路 电动势的测量值不存在系统 精品文档 4欢迎下载 误差 而且内阻的测量值大于真实值会产生很大的误差 故伏安法测电源 电动势和内阻的实验电路应采用电流表外接电路 精品文档 5欢迎下载 欢迎您的下载 欢迎您的下载
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