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伏安法测电阻内接外接法的选择

时间:2017-12-01 15:00 来源:广东11选5走势图

伏安法测电阻内接外接法的选择
伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。它的测量值和真实值应该是:
 ,即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。

当选用外接法(a)时,电压表与电阻并联,电压表的读数就是电阻两端的电压,但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流,因此测量值要小于真实值,实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。如果电阻 的值远小于电压表的内阻 ,电压表分去的电流很小,这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流,所以外接法适合于测小电阻。
当选用内接法(b)时,电流表与电阻串联,电流表的读数就是电阻的电流值,但电压表测的是电阻和电流表的总电压,所以测量值大于真实值,实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。如果电阻 的值远大于电流表的内阻 ,电流表分去的电压很小,这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压,所以内接法适合于测大电阻。
二. 系统的相对误差
由于外接法(a)测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以:
相对误差

内接法(b)测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,所以:
相对误差
 当内、外接法相对误差相等时,有  ,所以, )为临界值。当
(即 为大电阻)时用内接法,当 (即 为小电阻)时用外接法,这样所测的值误差相对较小。当 时,用内、外接法均可。
三. 利用试触法确定内、外接法
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
 ,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 ,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 ,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.
 ,偏大; B. ,偏小; C. ,偏小; D. ,偏大。
解析:比较(a)、(b)两图的电压读数,可知电压变化 ,电流的变化 ,可见 ,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,即说明所测电阻 是一个大电阻,故应采取电流表内接法,即(b)图测量的较准确, ,此种解法测量值偏大,故D正确。