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电学实验电流表接法的选择

10.02.2011 · Posted in 大庆家教杂谈

电压表和电流表连入电路可以有两种方法:一种是如图2甲所示的电路叫做电流表外接电路(简你“外接法”);一种是如图2乙所示电路叫做电流表内接电路(简称“内接法”).由于电流表、电压表内阻的影响,不管采用电流表内接还是外接都将会引起误差.外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生,由并联电路中电流分配与电阻成反比可知当RV>>R时,电压表的分流作用可忽略不计,此时I≈IR,R≈R,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路.内按法产生的误差是电流表的分压作用,由串联电路的电压分配与电阻成正比可知,当RA<<R时,电流表的分压作用很小,可忽略不计,此时U≈UR,R≈R,所以对大电阻应采用内接法电路.那么如何确定R 值是较大还是较小呢?根据以上分析可知,当被测电阻与电压表内阻的关系满足RV>>R即RV/R>>1时应采用“外接法”较准确;当被测电阻与电流表的内阻相比满足RA<<R即RA/R<<1,采用“内接法”测量误差较小.若当RV/R=RA/R时,电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相同的,此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”.R= ,此时的R我们常称为临界电阻.当RV/R>RA/R即R> 时,电流表的分压作用较电压表的分流作用明显,应采用外接电路,当RV/R<RA/R即R< 时,电压表 的分流作用较电流表的分压作用明显,应采用内接电路.

例3 有一小灯泡上标有“6V0.6W”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的图线,已知所用器材有:是电流表(0~0.3A,内阻1Ω);电压表(0~15V,内阻20kΩ);滑动变阻器(0~30Ω,2A);学生电源(直流9V);开关一只、导线若干.为使实验误差尽量减小,画出合理的实验电路图.

分析与解因为电压表内阻远大于灯泡的最大阻值60,因此选择电流表外接法.电路如图3所示.

例4、用伏安法测量阻值约为几十欧的线圈的电阻R,己知所用电流表的量程为(0~0.6V),内阻0.125Ω,电压表的量程为(0~15V),内阻为15kΩ,蓄电池组电压为12V,问应采用哪一种连接电路?

分析与解因为R= =43Ω,而题目给出的被测电阻阻值约为几十欧,可能大于43Ω,也可能小于43Ω,因此内接法、外接法两种电路均可采用。

在具体的实验中若RA、RV均不知的情况下,可用试触法判定,即通过改变电表的连接方式看电流表、电压表指针变化大小来确定.

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