電流表內(nèi)外接法的選擇
如圖所示的電路叫做電流表外接電路(簡你“外接法”);一種是如圖所示電路叫做電流表內(nèi)接電路(簡稱“內(nèi)接去”).由于電流表、電壓表內(nèi)阻的影響,不管采用電流表內(nèi)接還是外接都將會引起誤差.外接法的測量誤差是由于電壓表的分流作用而產(chǎn)生,由并聯(lián)電路中電流分配與電阻成反比可知當(dāng)分流作用可忽略不計,此時時,電壓表的,可見對于小電阻的測量宜采用外接法電路.內(nèi)按法產(chǎn)生的誤差是電流表的分壓作用,由串聯(lián)電路的電壓分配與電阻成正比可知,當(dāng)忽略不計,此時時,電流表的分壓作用很小,可,所以對大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法電路.那么如何確定R 值是較大還是較小呢?根據(jù)以上分析可知,當(dāng)被測電阻與電壓表內(nèi)阻的關(guān)系滿足即即
時應(yīng)采用“外接法”較準(zhǔn)確;當(dāng)被測電阻與電流表時,采用“內(nèi)接法”測量誤差較。舢(dāng)?shù)膬?nèi)阻相比滿足時,電壓表的分流作用和電流表的分壓作用對測量結(jié)果的影響是相同的,此時既可選擇“內(nèi)接法”也可選擇“外接法”.
我們常稱為臨界電阻.當(dāng)電壓表的分流作用明顯,應(yīng)采用外接電路,當(dāng)電壓表的分流作用較電流表的分壓作用明顯,應(yīng)采用內(nèi)接電路.
例2 有一小燈泡上標(biāo)有“6V0.6W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法測量這個燈泡的圖線,已知所用器材有:是電流表(0~0.3A,內(nèi)阻115V,內(nèi)阻20k);滑動變阻器(0~30,2A););電壓表(0~,此時的R時,電流表的分壓作用較時,學(xué)生電源(直流9V);開關(guān)一只、導(dǎo)線若干.為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,畫出合理的實(shí)驗(yàn)電路圖.分析與解因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡的Z大阻值60因此選擇電流表外接法.電路如圖所示.
例3用伏安法測量阻值約為幾十歐的線圈的電阻R,己知所用電流表的量程為(0~0.6V),內(nèi)阻0.125,電壓表的量程為(0~15V),內(nèi)阻為15k,蓄電池組電壓為12V,問應(yīng)采用哪一種連接電路? 分析與解因?yàn)榇笥?3,也可能小于43,而題目給出的被測電阻阻值約為幾十歐,可能,因此內(nèi)接法、外接法兩種電路均可采用。 在具體的實(shí)驗(yàn)中若、均不知的情況下,可用試觸法判定,即通過改變電表的連接方式看電流表、電壓表指針變化大小來確定.
一、誤差法
電流表內(nèi)接法R測=Rx+RA,誤差原因是電流表分壓,其測量結(jié)果偏大,相對誤差為RA/Rx;電流表外接法R測=RxRV/(Rx+RV),誤差原因是電壓表分流,其測量結(jié)果偏小,相對誤差為Rx/RV。
適用于粗略知道待測電阻值和電壓表、電流表內(nèi)阻值。
二、試探法
將電流表按內(nèi)接法和外接法各測一次,電壓表和電流表的計數(shù)都發(fā)生變化,比較兩表變化量的相對大小△I/I和△U/U,其中I、U任取一組測量值。分析其中一個較大的原因,然后回避。例如△I/I>△U/U,說明兩種接法對電流影響較大,其原因在于電壓表分壓作用明確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)回避,故此時應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法。
適用于不知道待測電阻值和電壓表、電流表內(nèi)阻值。
三、精確法
電流表內(nèi)接法R測=Rx+RA,電流表外接法R測=RxRV/(Rx+RV),若在實(shí)驗(yàn)中知道電壓表或電流表的準(zhǔn)確內(nèi)阻值,可將電表內(nèi)阻值代入測量結(jié)果換算出更加精確的待測電阻的阻值。此時不受法一中誤差大小的限制,只要選擇能測出電阻精確值的接法即可。
適用于知道待測電阻值和電壓表、電流表內(nèi)阻準(zhǔn)確值。
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