浅析电表内阻的测量方法.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com浅析电表内阻的测量方法摘要：高中物理课本“电流表扩程”“把由(1)(2)两式化简电流表改装成电压表”等实验中，首先要测定电流表的内阻。本文介绍了几种测量电流表：一——③I(1+警)一Ig】——内阻的方法，并对测量误差和可行性进行了分析。在不考虑电阻箱和电流表的仪器误差时，关键词：方法误差半偏法替代法伏由．=，Ig：T1代人③式安法‘g：一R+rR——④l半偏法一1．1实验器材当R>>R时，R+r—R一R+r·．待测电流表，电阻箱，滑线变阻器，学生电．rsR一⑤源，单刀单掷开关二个，导线。测量时首

2、先断开开关S2，合上开关S，，使1．2实验原理及测量方法电流表指针偏转到满刻度(注意不要使流过电流表的电流超过它的满偏电流，以免把表烧坏)。再合上S2开关，调整R的阻值，(注意：调节R的过程中，一定不允许再调节R，即不能再改变R的值)，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半，当R比R大很多时(如：R≥100R)，可以认为rg=R。图l1．3误差分析测量电路如图l所示，图中G为待测电流1．3．1方法误差表，内阻为，R为滑线变阻器，R为电阻箱。在不考虑仪器误差的情况下，如前所述S2设S2未合上，调整R的阻值，电流表满偏未合上时，流过R的电流为IR=

3、。时，流过电流表电流为Ig·=，流近R的电流S2合上，调节R，使流过电流表电流kz=为IRI，IRI=IgI。÷I胃n，流过R的电流为：lgI=ii——①r为刀电源内阻：：+在S2合上时，调整R的大小，R保持不由上两式可以看出，干路中的电流IR不变，电流表半偏时，设流过电流表的电流为再等于原来的电流I，故④式中不等于Ig，Igz=_，流过R的电流为Ig2，则R，这就是引起方法误差的原因。由⑤式代替④式引起的相对误差为：!![．一一‘一rs—rg+R+r毒卜)]．七注：[R==]过程略IRrg十I、十r，：一．一R+_i：=+rR由此可见：6，

4、的大小取决于与R的大38维普资讯http://www.cqvip.com《云南煤炭)2005年第二期小关系(电源内阻r很小)如果R≥100R电阻箱，滑线变阻器，单刀单掷开关，单刀双100r~。掷开关，干电池，导线。I—R，I．—l_％2．2实验原理及测量方法因表头的满刻度电流是恒定的，所以只有测量电路如图2所示，G为待测电表，其加大电源电压才能使R值增大，从而减少fj，内阻为，G0为指示电表，R为电阻箱，R0为如：一表头灵敏度为300t~A，内阻为100g2左滑线变阻器。右，假如用一节干电池(E=1．5V)，I<2接“2”时，电流表G0的示数

5、为：R蒜00500061≈2％~0--忐——①若电源用二节干电池(E=2X1．5V)，R=了一lo0—10000,('2，一l％式中r为电源内阻，ro为电表G0的内阻若用三节干电池(E=3X1．5V)，K’接“1”时，G0的示数为：R=了一lo0—15000,('2，一0．7％——②可见电源电压增大，方法误差减小。如果在干路中增加一只量程比待测电表若使Io=Io，据电路的等效性，rg=R稍大的毫安表，测量时反复调节R和R的阻测量时首先使R0最大，然后闭合K。，K’值，使毫安表读数始终不变，则不需满足R≥接通“2”，调节R0，使G0指示某一适当

6、数值IoR的条件。(一般接近满刻度的某一整数)，再将K’接换1．3．2仪器误差，，“1”，调节电阻箱R，使电表G0的示数仍为原在满足R>>R，时，③式近似为rl=·R来的数值Io，则=R。由误差公式2．3误差分析2．3．1测量的准确度取决于电表和电阻箱++的准确度8=+AR8设电流表准确变等级为k级，其允许基本0—r—i0一七_ik％+a％误差△≤X·K％，式中X为电表量程，电阻k％+a％箱准确度等级为a级，b为常数，其允许基本如：J0409—1型电流表，K=2．5，简式电阻误差△≤R·a％+b，用。=2Ig2代人上式并箱(J2362)，a=

7、1．5级，=2．5％+1．5％=4％考虑到x=Igl得：6：=6’k％+a％b2．3．2测量要满足实验条件，即E要小如：J0409—1型电流表K=2．5，简式电阻如果电动势E越大，电流表满刻度10时需箱a=1．5、b=0．01g2，要的R0就越大，R0很大的情况下，整个串联电26×2．5％+1．5％=15％+1．5％阻很大，R代替调整，R改变较大时电流读数以上分析可见，：比。大得多，说明半偏无明显变化，使偶然误差增大，应选E小一些法中实验误差主要来源于仪器误差，加大电的电源，R0尽可能／J,N使指针指示满刻度。源只减少了方法误差。3伏安法2替

8、代法2．1实验器材待测电表，作指示电表用的直流电流计，图33．1实验器材待测电流表，毫伏表，滑线变阻器2个，开图2关，电源，导线。39维普资讯http://www.