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_伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的方法 實驗常進(jìn)行誤差分析,下面就伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗談三種誤差分析的方法。 一. 公式法 伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗通常有兩種可供選擇的電路,如圖1、圖2所示,若采用圖1電路,根據(jù)閉合電路歐姆定律,由兩次測量列方程有 解得 若考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)用閉合電路歐姆定律有 解得, 即測量值均偏小。若采用圖2電路,若考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻,應(yīng)用閉合電路歐姆定律有 解得二. 圖象法 為了減少偶然誤差,可采用圖象法處理數(shù)據(jù):不斷改變變阻器的阻值,從電壓表、電流表上讀取多組路端電壓U和電源的電流I的值,然后根據(jù)多組U、I值畫出電源的UI圖象,圖線在縱軸上的截距就是電源的電動勢E,圖線的斜率就是電源的內(nèi)阻r。 圖1電路誤差來源于電壓表的分流,導(dǎo)致電源電流的測量值(即電流表的示數(shù))比真實值偏小,(U為電壓表的示數(shù),為電壓表的內(nèi)阻)。因?qū)τ谌我庖粋€,總有,其差值,隨U的減小而減小;當(dāng)U0時,I0。畫出圖線AB和修正后的電源真實圖線AC,如圖3所示,比較直線AB和AC縱軸截距和斜率,不難看出,。 圖2電路誤差來源于電流表的分壓,致使路端電壓的測量值(即電壓表的示數(shù))總比真實值偏小,其間差值(I為電流表的示數(shù),RA為電流表的內(nèi)阻)隨電源電流I的減小而減小;當(dāng)I0時,U0。根據(jù)以上特點畫出圖線PM和修正后的電源的圖線PN,比較直線MP和NP縱軸截距和斜率,顯然三. 等效電源法 將圖1中電源與電壓表的并聯(lián)看作等效電源,如圖5中虛線框內(nèi)所示,該等效電源的電動勢就等于,因電壓表的分流作用,故。該等效電源的內(nèi)電阻等于電壓表的電阻RV和電源本身電阻的并聯(lián)值,即。 將圖2中電源與電流表的串聯(lián)看作等效電源,如圖6中虛線框內(nèi)所示,把電流表的電阻看作該等效電源內(nèi)阻的一部分,即等效電源內(nèi)阻為電流表的電阻和電源內(nèi)阻之和,(因干電池的內(nèi)電阻與電流表的內(nèi)電阻很接近,用這種方法測量的干電池的內(nèi)電阻誤差很大,因此,在實驗中并不選用圖2電路。),該等效電源的電動勢和被測電源的電動勢相等,即。 從以上分析可以看出,公式法較為繁瑣,圖象法和等效電源法
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