电流表内阻测量实验报告

1、实验名称：比较不同方法测电流表头内阻的精度实验f1期：6.9 实验地点：二教506实验人员：实验口的：1熟悉多种测量电流头内阻的方法（至少用四种不同方法）；2.比较分析各种测量方法的测量精度（误差分析和不确定度估计）;实验器材：dh6102 伏安特性实验仪，直流稳压源，标准电阻箱，电流表头, 开关，导线等1. 实验原理a. 半偏法按图1连好电路，：断开，s闭合，调节变阻器r, 使待测电流表g的指针满偏。再将比也闭合，保持 变阻器r接在电路中的电阻不变，调节电阻箱疋使电流表g的指针半偏。读出电阻箱的示值x,则可认为 中没有指 ,定样式的（因"因为调节电阻箱后，电路总电流和原来儿乎相同

2、文字° j为r滑远大于rg）,那么现在这个电流分成了 2路，一路经过g, 路经过 与g并联的电阻箱，而且通过g的电流变为原来一半，说明流过电阻箱的电 流也是总电流的一半，这样g的电阻就是电阻箱的示数。b、 替代法按图所示连接电路，g为待测电流表，&为监测表， 5为单刀单掷开关，$2为单刀双掷开关。先将s2拨 至与触点1接通，闭合s|,调节变阻器r,使监测表指针指某一电流值（指针偏转角度大些为好），记下这一示值。再将单刀双掷开关s?拨至与触点2接通，保持变阻器r的滑片位置不变，调节电阻 箱使监测表&恢复原来的示值，则可认为被测电流表g的内阻等于电 阻箱的示值。这种方法，

3、耍求监测表的示值耍适当大一些，这样灵皱度较高，测量谋差较c、惠斯通电桥法若待测电阻rx和标准电阻r并联，因并联电阻两端的电压和等，于是这样，待测电阻rx与标准电阻r通过电流t蔭系*一起，可以不用电压表 来测量电压了，但是要测得rx,还需要测量电流ii和12。为了避免这两个电流的测量，我们设法用另一对电阻比ra/rb来代替这两个电流比,ra = /2rb=7i即要求这是容易做到的, 成立。(2)设计一如图(a)电路，当b点和d点电位相等时，(2)式调节图(a)所示电路就称之为惠斯通屯桥屯路。电阻ra和rb(或标准电阻r),使检流计g屮没有电流通过，这时*b、d两点 的电位相等。图(a)和(b)是

4、等效的。比较(1) (2)两式，得或冬二冬rb匕匕r = krr rbrb这样就把待测电阻rx的值用三个电阻值表示了出來，式中k=ra/rb称为比 率臂或倍率。通常将rx、ra、rb和r叫做电桥的臂。rx称为待测臂，r称 为比较臂，将接检流计g的对角线bd称为“桥”，当桥上没有电流通过时， 称电桥达到了平衡。比例关系式(3)称为电桥平衡的条件，这时两对而桥 臂的电阻的乘积相等，这是“桥”的另一含义。可见电桥的平衡与电流的大 小无关。调节电桥达到平衡有两种方法：一种是保持标准电阻r (比较臂)不变，调节比例臂k的值；另一种是取比例臂k为某一定值，调节比较臂r。前一种 方法准确度较低很少使用。木实

5、验采用三个电阻箱分别当做r、ra、rb三个桥臂，电阻板当做待测臂rx,用检流计检测桥上的电流，自己组装电桥。由式可以看出，待测电阻 rx由比率值k和比较臂电阻r决定。检流计在测量过程中起判断桥路冇无电 流的作用，由于比较臂电阻可以采用比较精密的电阻，所以利用电桥的平衡 原理测电阻的准确度可以很高，大大优于伏安法测电阻，这也是电桥应用广 泛的重耍原因。d、 补偿法在一定温度下，直流电通过 待测电阻心时，用电压表测 出忆两端的电压u,用电流 表测出通过&的电流i,则 电阻值可表示为：=u/i 连接如下电路图，调节(使检流计g无电流通过(指针指零)，这时电压表指示的电压值”加等于人两 端的电

6、压，即b,d之间的电压补偿了人两端的电压。清除了电压内阻对 电路的影响。2. 实验方案提前设计实验以及所需电路图，在实验室按照设计的实验及电路图进行实验, 得到实验数据，对其进行分析处理及误差分析。实验操作步骤a半偏法(1) 按照右图连接屯路，g为待测屯流表(2) 断开s2,闭合s1,调节r阻值，使g满 偏(3) 闭合s2,保持r不变，调节iv,使g半偏，记下此刻r'读数。(4)重复测量5次，记下数据b替代法(1) 按照右图连接电路，g为待测电流表，卍为变 阻箱(2) 闭合s1,将s2与1接通，调节r的阻值，是 g，停留在一定的数值，记录下该电流值(3) 将s2与2接通，调节fv阻值，

7、是g示数与刚 才相同，记录r'阻值，该数值为电流表内阻(4) 重复测量5次，记下数据c惠斯通电桥法(1) 按照右图连接电路，a为待测电流表，g为检流计，r0=1000q(2) 闭合电键s,改变rl, r2阻值，是检流计g示数 为0,记下此时rl, r2阻值(3) 重复测量5次，记下数据(4) ra= (r1/r2) *r0(5) 测量惠斯通电桥灵嫩度sd补偿法(1) 按照右图连接电路，a为待测电流表，gl, g2为检 流计，r为滑动变阻器，v为电压表(2) 调节滑动变阻器，使得g1示数为零，记卜此时g2 与v的示数。(3) ra=u/i4.实验数据记录(4) 重复测量5次，记下数据见附

8、表(原始数据记录)5. 实验数据处理及结果分析见附表(实验数据处理)6. 实验总结根据实验数据表明，万用表测得待测电流表阻值为1230q左右，对比实验数据， 惠斯通电桥法得到的数据最为准确并且精度最大，补偿法其次，替代法、半偏法 最末。r1114021200311904115051160平均值11682替代法r= (1168.00±23.15) qr1r2ra匚 112000100001200.00224900210001185.71338000320001187.50440000350001142.86550000410001219.51平均值1187. 12r正12000r正左3400r正右1800r反120r反左30r反右28s24. 313ara9.765313惠斯通电桥法(1187.12±9.76) qvir匚 10.2440. 18571313.94720. 3510. 27251288.07330.4470. 34551293.777l40. 5