伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析_第1页
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文档简介

1、伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析在伏安法测电源的电动势和内阻的实验中，要应用闭合电路的欧姆定律，学习应用图像处理数据，练习测量电流、电压的技能。此外，还必须明确电流表和电压表的接入会带来一定的实验误差。到底电流表内接还是电流表外接呢？下面我们讨论这个问题。一、安培表外接外接法电路如图1所示，由于电流表得分压，电压表测得的电压并不是真正的路端电压，这种接法测量值和真实值之间的关系如何呢？设滑动变阻器的滑片在某一位置时电路中的电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,改变滑片的位置，电流表中的示数为I2 ,电压表的示数为U2 由闭合电路的欧姆定律得：如果不考虑电表的影响则有 E=U1+I1 r

2、E=U2+I2 r 解得：E测=U2-U1I1-I2r测=U2I1-U1I2I1-I2如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为RA则有E=U1+I1r+I1RA E=U2+I2r+I2RA U2-U1I1-I2U2I1-U1I2I1-I2图解得：r真=-RA r真=电流表外接时，由于测量的电流是干路中的电流，测量的电压比路端电压小，所以，同一个电流I下，电压的测量值总是在电压的真实值的下方，反映在图像上如图2所示。图2比较可得：E测E真，r测r真 ，测量的内电阻比真实的内电阻大，多的数值为电流表的内阻，由于一般电源的内阻和电流表的内阻相差不多，采用这种接法时，使得内电阻测量的误差非常大，一般不采用

3、这种接法。二、电流表内接电流表内界的电路如图3所示,由于电压标的分流，测得的电流并不是通过电源的电流，采用这种接法时，电动势和内阻的测量值和真实值之间又有什么关系呢？设滑动变阻器的滑片在某一位置时电路中的电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,改变滑片的位置，电流表中的示数为I2 ,电压表的示数为U2 由闭合电路的欧姆定律得：如果不考虑电表的影响则有 E=U1+I1 r E=U2+I2 r 解得：E测=U2-U1I1-I2图3r测=U2I1-U1I2I1-I2如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为RV则有 U1U2 r E=U1+ I1+r E=U2+ I2+RVRV解得:r真=U2-U1I1-I2-U2-U1RVE=U2I1-U1I2I1-I2-U2-U1RV比较可得：E测E真，r测r真 ，测量的内电阻和电动势都比真实的内电阻和电动势U2-U1RV小，由于电压表的内阻RV一般比较大，并且U2U1比较小，所以很小，

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