電流半偏法測電流表,電壓表內(nèi)阻

1、精品文檔電流半偏法測電流表，電壓表內(nèi)阻半偏法是一種用于測量電表內(nèi)阻的方法，常見的有“電流半偏法”和“電壓半偏法”，下面 對這兩種方法分別進(jìn)行研究。1.電流半偏法及其誤差分析11實驗?zāi)康模弘娏靼肫ㄓ糜跍y量電阻較小的電表的內(nèi)阻。1.1測量方法：如圖所示，電流計G其內(nèi)阻Rg待測，所用儀器有電源E?；瑒幼冏杵鱎 （釆用限流式）。電阻箱R' （與電流計并聯(lián)）。兩個開關(guān)（S1串聯(lián)在干路。S2與電阻箱串聯(lián)）。具體的實驗過程；首先斷開開關(guān)S1和S2,把滑動變阻器的滑片滑到R得置右端，然后閉合 開關(guān)S1,向右移動滑片，使電流計G的指針剛好達(dá)到滿偏，再閉合開關(guān)S2,接著緩慢調(diào)節(jié) 電阻箱的阻值，使電流計的

2、指針恰好指到一半刻度處，即半偏位置，這時“讀出”電阻箱的 阻值就是待測電流計內(nèi)阻的測量值。1.3器材選?。篟必須用電阻箱，電阻箱的選擇，只要它能調(diào)出與電流 表內(nèi)阻相當(dāng)?shù)碾娮杓纯桑篟可以用滑動變阻器，也可以用大阻值的電阻箱。當(dāng)電阻箱接 入時，維持總電流幾乎不變是至關(guān)重要的，因為這吋才可以說兩條支路上各有一半電流。為 此：R的實際阻值應(yīng)遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻(R>100Rg),才能做到總電流幾乎不變。即R> >Rg因：,在實驗中，lg、Rg都是一定的，為保證R>100 Rgt因此電源電動勢應(yīng)越大 越好。1.4誤差分析：要求電阻箱的并入，使干路電流變化不大，這種電路只適 合于測量

3、小內(nèi)阻的電流表.同時電阻箱的電阻也較小。事實上，無論怎樣，電阻箱的并入，使得干路電路略微變大，不再是原來 的干路電流，而電流表半倔的時候流過的電流是原來千路電流的一半，這樣流過電阻箱的電 流就要比半偏值稍大一點，根損并聯(lián)分流原理，電阻箱的阻值要比電流表的內(nèi)阻稍小一點， 因此測量值小于真實值。例題(2)有一電流表A,量程為1mA,內(nèi)阻rg約為100Q。要求測量其內(nèi)阻。可選用的 器材有：電阻箱R0,最大阻值為99999o 9Q：滑動變阻器甲，最大阻值為10kO;滑動變 阻器乙，最大阻值為2kQ;電源E1,電動勢約為2V,內(nèi)阻不計；電源E2,電動勢約為6V, 內(nèi)阻不計；開關(guān)2個，導(dǎo)線若千。采用的測量

4、電路圖如圖所示，實驗步驟如下：a斷開S1和S2, # R調(diào)到靈大；b合上S1,調(diào)節(jié)R使A滿偏；c合上S2,調(diào)節(jié)R1使A半偏，此時可認(rèn)為的A的內(nèi)阻 rg = R1o 試問：(i )在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)該選：為了使測瑩盡量箱確，可變電阻R應(yīng)該選擇：電源E應(yīng)該選擇。(ii )認(rèn)為內(nèi)阻rg = R1,此結(jié)果與的rg真實值相比。(填“偏大".“偏【答案】(i ) R0滑動變阻器甲；E2 ( ii )偏小?！痉治觥?i )很據(jù)半偏法的測量原理，R1必須選R0;由于電流表的滿僞 電流很小，要求R1的阻值很大，故R應(yīng)選滑動變阻器甲，電源選擇E2,誤差較小。(ii )根據(jù)閉合電路的歐

5、姆定律及電路特點可得：合上S1,調(diào)節(jié)R使OA滿僞： lg=只7+尸r十上£十孑 合上S2,調(diào)節(jié)R1使OA半偏（電路中的總電流）:1= 入十氏故：l>lgo 所以，通過電阻箱的電流IR1: IR1>lgU < U =45£g_用U表示電阻箱兩端電壓，則R1=2即：rg>R1 故：認(rèn)為內(nèi)阻rg=R1,此結(jié)果與OA的rg真實值相比偏小。2.電壓半偏法及其誤差分析2.1實驗?zāi)康模弘妷喊肫ㄓ糜跍y量電阻校大的電表的內(nèi)阻。2. 2測量方法：如圖所示，電壓表V,其內(nèi)阻RV待測，所用儀器有電源E、滑動變阻器R （采用分壓式）、電阻箱R0 （電壓表串聯(lián)）開關(guān)S。具體的

6、實驗過程是這樣的：首先把滑動變阻器的滑片滑到R的最左端，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使之為零, 接著閉合開關(guān)S,然后向右移動滑片，使電壓表V的指針剛好達(dá)到滿偏，再將電阻箱的阻值 逐漸變大，使電壓表的指針恰好指到滿刻度的一半處，即半偏位置。這時“讀出”電阻箱的 阻值就是電壓表內(nèi)阻的渕U量值。2.3器材選?。籖0必須是電阻箱，且電阻箱的阻值應(yīng)比較大，與電壓表 的內(nèi)阻相當(dāng)?shù)碾娮柘?。R為阻值較小的滑動變阻器（小控大，用小電阻分壓調(diào)節(jié)相當(dāng)于粗 調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)電壓范國大，而用大的滑動變阻器則相反），即RVVRO。2.4誤差分析；要求電阻箱的串入，使分壓電路部分的電壓變化不大，這 種電路只適合于測量大內(nèi)阻的電壓表，同時電阻

7、箱的電阻也較大。事實上，無論怎樣，電阻箱的串入，使得分壓電路部分的電壓略微變大， 不再是原來分去的電壓了，而電壓表在半偏的時候電壓表降落的電壓是原來電壓的一半，這 樣降落在電阻箱上的電壓要比半偏值稍大一點，因此測量值大于真實值。例題 一只量程為1V,內(nèi)阻Rv約9000的電壓表是由小量程電流表改裝 而成的，現(xiàn)要測量它的內(nèi)阻，實驗室提供了以下可供選擇的器材：A. 待測電壓表。B. 標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程1V）。C. 滑動變阻器：最大阻值1000Q，額定電流0. 1AoD. 滑動變阻器：最大阻值10Q,額定電流1A。E. 電阻箱：最大阻值999.90,阻值最小改變量0. 1QoF. 電阻箱：眾大阻值99.

8、90,阻值最小改變#0.1QoG電池組：電動勢為3V,內(nèi)阻約1Q。另外還有導(dǎo)線、開關(guān)若干。2.4. 1為了用半偏法測量該電壓表的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計了兩種電路，如圖 甲、乙所示。要使測量較精確，應(yīng)選擇電路.在儀器的選擇上，除了電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表之外，還應(yīng)從提供的器材中選擇（用器材前的序號字母表示）。（2）用上述方法測出電壓表內(nèi)阻的測量值Rv （填“大于”、“等于”或“小于”）電壓表內(nèi)阻真實值.【分析】（1）甲圖適合測量電流表的內(nèi)阻.乙圖適合測電壓表的內(nèi)阻，所 以應(yīng)當(dāng)選擇乙圖。在器材的選擇上，除了電池組，導(dǎo)線，開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供 的器材中選用一個滑動變阻器，由于滑動變阻器釆用

9、分壓式，根據(jù)“大滑變限流，小滑變分 壓”，所以應(yīng)該選滑動變阻器D,電阻箱要選擇和電壓表內(nèi)阻相當(dāng)?shù)碾娮柘銭。2.4.2根據(jù)以上誤差分析，用上述方法測出的電壓表內(nèi)阻的測董值Rv大于 電壓表內(nèi)阻的真實值。測電壓表內(nèi)阻時為什么要求滑動變阻器的電阻越小越好？AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF精品丈檔這個實驗是一個近似實驗，也就是說必須在一定條件下（RwVVRv）。先問你一個問題，一個很大的電阻Rv與一個很小的電阻Rw并聯(lián)，并聯(lián)的電阻值是多少？ 答案是近似等于Rw。那么，一個很大的電阻2Rv與一個很小的電阻Rw并聯(lián)，并聯(lián)的電阻值是多少？答案是比上一個的并聯(lián)值更加近似等于Rw。總結(jié)一下，就是Rv與Rw的差值越大，并聯(lián)電阻的值就越接近Rw。而這個實驗的假設(shè)是，與電壓表電路并聯(lián)的那段滑動變阻器上的電壓，在實驗過程中，始 終不變。要想電壓不變，電阻就要不變。只要RwVVRv,那么R并«Rw,這樣就做到了近 似的電阻不變。測電流表內(nèi)阻時為什么要求滑動變阻器的電阻越大越好？先看實驗原理，與上一個實驗一樣，這也是一個近似實驗，而這個實驗的假設(shè)是電流不變（總電流不變）。要想總電流不變，就要求電路中的總電阻不變。請回答這個問題，一個很大的電阻Rg與一個很小的電阻Ra串聯(lián)，串聯(lián)電阻值是多少？答案是很接近于Rg,而且Rg與Ra的差距越大（Rg»Ra）,