内容正文:
专题 测量电路——电流表的两种接法
电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”
电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.
1
测量电路的两种接法——电流表内、外接
RX
A
V
A
RX
V
1、电流表外接法
电压表示数
电流表示数
1)误差:测量值偏小
减少误差的方法:误差来源于电压表的分流,分流越小,误差越小.所以该电路适合测量小电阻,即 情况下使用
<
A
V
R
伏安法测电阻的误差分析
2)外接法的真实值的计算方法
(1)测量值的计算方法:
(2)真实值的计算方法:
将电流表、电压表看成电阻,利用欧姆定律计算。
A
V
R
2、电流表内接法
电压表示数
电流表示数
1)误差:测量值偏大
减少误差的方法:误差来源于电流表的分压,分压越少,误差越小.所以该电路适合测量大电阻,即 情况下适用。
A
V
R
>
U
2)内接法的真实值计算
(1)测量值的计算方法:
(2)真实值的计算方法:
将电流表、电压表看成电阻,利用欧姆定律计算。
A
V
R
Rx=R测 - RA
当
时,即
时,即
当
1、直接比较法:当Rx《Rv 时,采用外接法
当Rx》Rv 时,采用内接法
2、比值法(公式计算法)
3
伏安法测电阻电路选择
为大电阻,选用电流表内接法
为小电阻,选用电流表外接法
“大内偏大”
“小外偏小”
——反映电流表的分压作用强弱
——反映电压表的分流作用强弱
3、试触法:
若电压表示数有明显变化,说明电流表的分压作用较强,
Rx是一个小电阻即 用外接法
若电流表示数有明显变化,说明电压表的分流作用较强,
Rx是一个大电阻即 用内接法
类别
电流表内接法
电流表外接法
实验电路
误差来源
电压表的分流
电流表的分压
测量结果
适用于测量
小电阻(R<<RV)
大电阻(R>>RA)
记忆口诀
大内偏大
小外偏小
测量电路误差分析及选用
比值法
内接法:
外接法:
试触法
选用原则
测量结果偏大
测量结果偏小
UR
UA
IR
IA
消除误差
Ⓐ内阻已知:
Ⓥ内阻已知:
例:如图所示为用伏安法测电阻的部分电路图,因为不知道待测电阻RX的大概值,所以不能确定线路的接法。为了减小误差,可在电路接好后将电压表的一个接线端K分别与M、N接触,观察电压表和电流表的计数哪一个有明显的变化。下列关于观察到的现象及应选用的接法的叙述中,正确的是:( )
A、若电流表读数有明显的变化,则K应接在M点
B、若电流表读数有明显的变化,则K应接在N点
C、若电压表读数有明显的变化,则K应接在M点
D、若电压表读数有明显的变化,则K应接在N点
BC
限流器电路,安培表内接法
RX
A
V
·
·
限流器电路,安培表外接法
RX
A
V
分压器电路,安培表内接法
分压器电路,安培表外接法
RX
A
V
RX
V
A
典型电路图
RX << RV
RX << RV
RX>>RA
RX>>RA
①安全性原则:实验中要保证电流、电压值即不超过仪表的量程,又不能超过滑动变阻器、用电器所允许的最大值。
②精确性原则:在不违反安全性原则的前提下,尽量使测量误差小,结果更精确。
③简便性原则:在不违反前两个原则的前提下,尽量使电路图简单好连接,测量时调节控制方便。
4
设计电路的原则
【一般步骤】
找唯一器材→画原理图→估算待测电路的U、I值→考虑电表1/3量程以上→选择合适量程的电流表、电压表,选择合适的变阻器及电压合适的电源。
器材种类 选取原则
唯一性器材 电源,导线,开关等
滑动变阻器 安全:电路电流不能超过其额定电流。
方便:电阻越小操作越方便。
技巧:限流选大,分压选小
(分压电路一般选额定电流大,总阻值小的,便于调节)
安培表
伏特表
的选择 安全:电路电流不能超过Ⓐ量程,电压不能超过Ⓥ量程;
精确:电路电流、电压尽可能指Ⓐ、Ⓥ满量程1/2到2/3(至少满偏1/3)
技巧:
选Ⓥ:①选量程与电源电动势E相接近的Ⓥ
②若Ⓥ内阻已知,量程太小,可串联大定值电阻扩大量程。
选Ⓐ:①估值法:选量程与E/Rx(UⓋ/Rx)相接近的Ⓐ。
②若Ⓐ内阻已知,量程太小,可并联小定值电阻扩大量程。
电路的仪器选择
实验:利用“伏安法”测导体的电阻
使用分压法实物连接图:
被测电路
555
555
注意
1、表的正负勿接反;量程勿接错。
2、滑动变阻器在电路接通前应将滑片滑在 位置,以