理学物理学毕业论文 剖析电动势和内阻测定的系统误差

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：理学物理学论文题目：剖析电动势和内阻测定的系统误差指导老师：XXX二〇一一年十二月十日用伏安法测定电源的电动势和内电阻，系统误差较大，这主要是由于电压表和电流表的内阻对测量结果的影响造成的。而对该实验系统误差的分析，是学习的一个难点，如果从测量原理出发，分析测量值与真实值的关系，可以降低误差分析理解的难度。1.实验原理在图1或图2所示的电路中：测出路端电压U和电流I，则有：U＝E－Ir，U＝E－Ir所以电源电动势和内电阻的测量值为：E＝（UI－UI)/(I－I

2、),r＝(U-U)/(I－I)数据处理可以用U—I图像。2.系统误差的来源如果路端电压U和电流I用理想电表测量则不会因电表的接入产生系统误差，但实际的电表是有一定内阻的，当电表接入电路时，必然改变电路的结构，因而产生误差。3.测量值与真实值的关系在图1中，由于把电流表的读数作为总电流，那么电压表就成了内电路的一部分，也就是说电压表和电源共同作为“电源”，电流表和滑动变阻器作为“外电路”，故有：r测＝r真Rv/(r＋R)＜r当“外电路”断开时，“电源”的路端电压就是电压表的读数，也就是电动势的测量值E测,显然有E测＝E真－IVr

3、r真＜E真,Iv为此时流过电压表和电源的电流。在图2中，由于把电压表的读数作为路端电压，那么电流表就成了内电路的一部分，也就是说电流表和电源共同作为“电源”，电压表和滑动变阻器作为“外电路”。故有：r测＝r＋R＞r当“外电路”断开时，电源的电流为0，此时则有E测＝E真综上所述，无论用图1还是图2做实验测定电源的电动势和内电阻都会产生系统误差，在图2中，虽然E测＝E真，但r测＝r真＋RA，通常电源内阻很小，r的系统误差很大。