電流表內(nèi)外接法測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的誤差分析

1、電流表內(nèi)外接法測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的誤差分析河南 周口二高 付新建一、兩種測(cè)量電路的比較和測(cè)量電路的選擇：按電流表內(nèi)外接法的不同進(jìn)行分類(lèi)，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一般有以下兩種電路可供選擇。ravse，riaivirvrvauvuase，ru甲（電流表外接法）乙（電流表內(nèi)接法）在甲圖中，相對(duì)于被測(cè)量的電源而言，電流表屬外接。由圖可知，其中ia為電流表讀數(shù)，iv為電壓表的分流。我們?cè)跍y(cè)量時(shí)，取ia=i，忽略了電壓表的分流iv，引起了系統(tǒng)誤差。當(dāng)rvr時(shí)，ivr，才可以減小系統(tǒng)誤差。在乙圖中，相對(duì)于被測(cè)量的電源而言，電流表屬內(nèi)接。由圖可知，路端電壓，其中u v為電壓表讀數(shù)，ua為電流表的分壓。在測(cè)

2、量時(shí)取u v=u，忽略了電流表的分壓ua，引起了系統(tǒng)誤差。當(dāng)電源內(nèi)阻rra時(shí)，uau內(nèi)=ir，才可以忽略u(píng)a，減小系統(tǒng)誤差。一般來(lái)說(shuō)，采用乙圖時(shí)，電池的內(nèi)阻r很小，而電流表的內(nèi)阻ra小的有幾歐，甚至幾十歐，上百歐，都比內(nèi)阻大很多，采用乙圖測(cè)量時(shí)，內(nèi)阻的測(cè)量值包括了ra在內(nèi)的阻值，即r測(cè)=r+ra，所以誤差很大，一般不采用乙圖，我們做實(shí)驗(yàn)時(shí)宜采用甲圖。二、采用甲圖即電流表外接法時(shí)測(cè)量值和真實(shí)值的比較：采用甲圖測(cè)e、r時(shí)，誤差由電壓表的分流引起的，這種誤差叫系統(tǒng)誤差，由電路本身結(jié)構(gòu)造成的。由圖可知，。測(cè)量時(shí)，取ia=i，忽略了電壓表的分流iv，此時(shí)求得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻稱(chēng)為測(cè)量值，用e測(cè)、r測(cè)表示。則

3、由閉合電路歐姆定律e=u+ir，得，e測(cè)=u1+i1r測(cè)(1)e測(cè)=u2+i2r測(cè)(2)其中，u1、u2為電壓表示數(shù)，i1、i2為電流表示數(shù)。由(1)、(2)得， 若考慮電壓表對(duì)電路的影響（電壓表的分流），此時(shí)求得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻稱(chēng)為真實(shí)值，用e真、r真表示。則由閉合電路歐姆定律，得(3)(4)由(3)、(4)得， 即（5）所以r測(cè)r真。把r真帶入（3）式，得 （6） 又所以，由（6）式可知，e測(cè)r，同時(shí)應(yīng)要求電池內(nèi)阻較大一些。三、采用乙圖即電流表內(nèi)接法時(shí)測(cè)量值和真實(shí)值的比較：采用乙圖測(cè)e、r時(shí)，誤差由電流表的分壓引起的，這種誤差叫系統(tǒng)誤差，由電路本身結(jié)構(gòu)造成的。由圖可知，。測(cè)量時(shí)，取u=uv，

4、忽略了ua，此時(shí)求得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻稱(chēng)為測(cè)量值，用e測(cè)、r測(cè)表示。則由閉合電路歐姆定律e=u+ir，得，e測(cè)=u1+i1r測(cè)(1)e測(cè)=u2+i2r測(cè)(2)其中，u1、u2為電壓表示數(shù)，i1、i2為電流表示數(shù)。由(1)、(2)得， 若考慮電流表對(duì)電路的影響（電流表的分壓），此時(shí)求得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻稱(chēng)為真實(shí)值，用e真、r真表示。則由閉合電路歐姆定律，得測(cè)(3)測(cè)(4)由(3)、(4)得， (5)所以，r測(cè)r真。經(jīng)過(guò)上述分析，采用乙圖時(shí)，內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值,電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值。由第（5）式可知，當(dāng)rar時(shí)，r測(cè)r真，所以采用乙圖時(shí)，應(yīng)要求rar時(shí)，應(yīng)采用 電路。用此電路做實(shí)驗(yàn)后，畫(huà)出ui圖得到一直線(xiàn)，然后考慮電表內(nèi)阻影響后進(jìn)行了校正，又得到一直線(xiàn)，兩直線(xiàn)都畫(huà)在同一個(gè)ui坐標(biāo)系中，如下圖所示，一條是虛線(xiàn)，一條是實(shí)線(xiàn)，則圖中虛線(xiàn)為