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高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理
一、伏安法测电阻1、电路原理“伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测
出通过电阻的电流I再根据欧姆定律求出电阻RUI的测量电阻的一种方法。
电路图如图一所示。
如果电表为理想电表,即RV∞,RA0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢?
若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。
2、误差分析(1)、电流表外接法
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f由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值U为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测UIRabRv∥RRv×RRvRR电阻的真实值
可以看出,此时R测的系统误差主要来源于Rv的分流作用,其相对误差为δ外ΔRRRR测RRRvR
(2)、电流表内接法其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和
电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和,
故:R测UIRARR此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为δ内ΔRRR测RRRAR
综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即
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