伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析.doc

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1、伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析一、电流表外接外接法电路如图所示，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方法一：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+I1r①E=U2+I2r②解得：如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为RA则有（误差是由于电流表有电阻，导致电压测量不准引起的，所以设一个电流表的内阻）E=U1+I1r+I1RA③E=U2+

2、I2r+I2RA④解得：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，一般不采用这种接法。（例如电源内阻和电流表内阻都为1Ω，则电源内阻的测量值为2Ω。误差达到100％）方法二：图像法电流表外接时，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（当电流为0时，电流表的分压为U=IR=0，即此时测量电

3、压与真实电压相等【真实电压为变阻器、电流表的和；测量电压为变阻器的电压。电流表电压为0，故两者相等】,所以两条直线的纵截距相同）二、电流表内接电流表内界的电路如图所示,由于电压标的分流，测得的电流并不是通过电源的电流。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+I1r①E=U2+I2r②解得：如果考虑电表的影响，设电压表的内阻为RV则有（有误差是因为电压表的存在

4、，多了一条支路，使得电流表的示数不等于通过电源的电流的大小）：③④（实际通过电源的电流等于电流表示数加上通过电压表的电流）解得:比较可得：＜，＜，测量的内电阻和电动势都比真实的内电阻和电动势小，由于电压表的内阻RV一般比较大，并且U2－U1比较小，所以很小，它的数值对实验影响小，采用这种接法时，使得内电阻和电动势测量的误差较小，一般采用这种接法测电动势和内电阻。