伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法

1、_伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法實(shí)驗(yàn)常進(jìn)行誤差分析，下面就伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)談三種誤差分析的方法。一. 公式法伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)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E 測U1I1r ，E 測U 2I 2 r解得 E測I 2U1I1U 2，r測U 1U 2I 2I 1I 2I 1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E真 U1U 1，U2 (I2U 2)r(I1) r E 真R VR V解得 E真I2U1I 1U2E 測 ， r真U 1U2r測U1 U2U1 U2I2 I1I 2I1R

2、VR V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E 真U I 1 (rRA )， E真U 2I 2 ( r R A )解得 E真I 2U1I1U2E 測， r真U 1U 2R Ar測I 2I1I 2I 1精品資料_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U I 圖象，圖線在縱軸上的截距就是電源的電動(dòng)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I 測 （即電流表的示數(shù)）比真實(shí)值

3、偏小，I 真I 測U / R V （ U 為電壓表的示數(shù)，R V 為電壓表的內(nèi)阻） 。因?qū)τ谌我庖粋€(gè) U值 ，總有 I真I測 ，其差值II真I測U /RV，隨 U 的減小而減??；當(dāng)U0時(shí)，I 0。畫出 U 測I 測 圖線 AB 和修正后的電源真實(shí)U 真I 真 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E 測E 真 ， r測r真 。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U 測 （即電壓表的示數(shù)）總比真實(shí)值偏小， 其間差值UU 真U 測IR A（ I 為電流表的示數(shù)， R A 為電流表的內(nèi)阻）隨電源電流I 的減小而減??；當(dāng)I 0 時(shí)，U 0

4、。根據(jù)以上特點(diǎn)畫出U 測I 測 圖線 PM 和修正后的電源的 U真IR 圖線 PN，比較直線MP和NP縱軸截距和斜率，顯然E測E真 ， r測r 真精品資料_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(dòng)勢就等于 E 測 ，因電壓表的分流作用，E 測RVE真 E真 ，故 E測 E真 。該等R Vr 真效電源的內(nèi)電阻等于電壓表的電阻 RV和 電 源 本 身 電 阻 r 真 的 并 聯(lián) 值 ， 即R V r真r測r真 。R Vr 真將圖 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，r測r 真RAr真 （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(shí)驗(yàn)中并不選用圖2 電路。），該等效電源的電動(dòng)勢和被測電源的電動(dòng)勢相等，即E測E真。精品資料_從以上分析可以看出