“测定电源电动势和内阻”实验的误差分析与比较

新课程标准中“电源电动势和内阻测量”实验的误差分析比较在中学物理实验室里，有多种测量电力电动势和电阻的方法，电压表和电流表、电流表和电阻箱，或者电压表和电阻箱等，可以分别用闭合电路欧姆定律来测量。普通高中课程标准实验教科书物理(选择3-1)中提到了这一点。但是由于电表的内部电阻，上述方法都有一定的系统误差，但误差的情况不同。下面分析比较这几种测量方法的误差。1.电流表外部连接方法这是教科书上的学生实验电路图，测量两组u，I值，就可以得出电动势和内阻。可以理解的是，电路的布线测量电源的内部电阻，所以在电源上使用电流表外部连接。图1分析方法1计算方法：根据闭合电路欧姆定律，其测量原理方程如下。其中，u，I分别是电压表和电流表的表示，通过调整滑动电阻系数，改变路径末端电压和电流，可以获得多组数据，并从每组数据中获得电动势和内阻。设定两组u，I值(U1U2、I1U2、I1r0)的大小关系。例如分析方法3:如图4虚线框中所示，此等效电源的内部电阻r是r0和RA的总串行电阻，即测量值等效电源的电动势是电流计和功率串联后的负载端电压，即测量值如上分析表明，为了减少误差，电流表的内阻必须很小，因此在实验室测量干电池的内阻时很难满足这一要求。扩展实验方法教科书用电流表和电阻器测量了电力电动势和电阻，如图6所示。调整r，测量两组I，r值，就可以计算电动势和内阻，其测量原理方程如下：其中I是电流标记，r是电阻箱标记。该方法的系统错误与图4中用电压表测量的电压表两端的电压u相同，产生错误的原因是电流表的分压，值不是电源的终端电压，而是r两端的电压，因此与图4相同。因此，最终测量的电动势的测量值等于实际值，内阻的测量值大于实际值。第二种实验方法电动势的测量与实际值相同，但电力本身的内阻较小，用这种方法获得的内阻的测量值实验比较大，因此综合考虑，还是使用第一种实验方法比较好。伏安法对电源电动势和内阻的误差分析作者：郭俊德文章来源：转载点击次数：3482更新时间：2008-1-3在想用伏安法测量电源的电动势和内阻的实验中，必须应用闭合电路的欧姆定律，应用图像处理数据，练习测量电流、电压的技术。还必须明确，电流表和电压表接近会产生一些实验误差。究竟是电流表内切还是电流表外切？下面讨论这个问题。一、安培表外外部端子电路如图33541所示，由于电流表得分压力，用电压表测量的电压不是实际端子电压。这种连接测量与实际值的关系如何？设定滑动阻抗的幻灯片在一个位置时，电路的电流表显示数为I1，电压表显示数为U1，滑动位置变更，电流表显示数为I2，电压表显示数为U2由闭合电路的欧姆定律得出：如果不考虑仪表的影响E=U1 I1 r E=U2 I2 r 图2解决方案：考虑到仪表的影响，将电流表的内部电阻设置为RA电流表在外部时测量的电流是干燥的电流，测量的电压小于负载端电压，因此在相同电流I中电压的测量总是在电压的实际值之下，并在图像中反映，如图33542所示。可比较：由于内部电阻大于实际内部电阻，更多的值是电流表的内部电阻，常规电源的内部电阻和电流表的内部电阻相似，因此使用此连接方法时内部电阻测量的误差很大，通常不使用此类连接方法。二、电流表内部图3电流表的内部电路如图3所示，由于电压的分流，测量的电流不是电源的电流。使用这种连接方法时，电动势和内阻的测量值与实际值的关系如何？设定滑动阻抗的幻灯片在一个位置时，电路的电流表显示数为I1，电压表显示数为U1，滑动位置变更，电流表显示数为I2，电压表显示数为U2由闭合电路的欧姆定律得出：如果不考虑仪表的影响E=U1 I1 r E=U2 I2 r 解决方案：考虑到仪表的影响，将电流表的内部电阻设置为RV可比：实测内部电阻和电动势小于实际内部电阻和电动