半偏法測(cè)電表內(nèi)阻及誤差分析

林從富（成都市新都區(qū)升庵中學(xué)）

半偏法測(cè)電表內(nèi)阻及誤差分析

林從富
（成都市新都區(qū)升庵中學(xué)）

用電表指針半偏法測(cè)定電表內(nèi)阻的典型實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)，一個(gè)是測(cè)電流表的內(nèi)阻，另外一個(gè)是測(cè)電壓表的內(nèi)阻。

一、半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻

1.實(shí)驗(yàn)電路

本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定電流表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器采用限流連接，電流表和電阻箱并聯(lián)。

圖1

2.實(shí)驗(yàn)原理與步驟

①斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R0，使電流表的示數(shù)滿偏為Ig；②保持R0不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表的示數(shù)半偏為；③電流表與電阻箱并聯(lián)，則可得電阻箱的讀數(shù)即為電流表的內(nèi)阻，即RA＝R。

3.誤差分析

電阻箱接入后導(dǎo)致回路總電阻增大，則通過(guò)電源的電流減小，由閉合電路歐姆定律可知電阻箱與電流表并聯(lián)部分電壓增大，通過(guò)電流表與電阻箱的總電流大于電流表的滿偏電流Ig，則當(dāng)電流表的電流為時(shí)，通過(guò)電阻箱的電流大于，電阻箱的阻值小于電流表的阻值，即電流表的測(cè)量值偏小。當(dāng)R0〉〉RA時(shí)，電阻箱接入前后，回路總電阻變化較小，測(cè)量誤差小。此方法比較適用于測(cè)量小阻值的電流表的內(nèi)阻，且測(cè)量值偏小。

二、半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻

1.實(shí)驗(yàn)電路

本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示，滑動(dòng)變阻器采用分壓連接，電阻箱和電壓表串聯(lián)。

圖2

2.實(shí)驗(yàn)原理與步驟

①斷開開關(guān)S，按電路圖連接好電路；②把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端；③將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；④閉合開關(guān)S；⑤移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到滿偏的位置；⑥保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使電壓表指針指到半偏位置，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值。

3.誤差分析

該實(shí)驗(yàn)中，電阻箱接入后回路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可得電阻箱與電壓表串聯(lián)部分的電壓大于電壓表的滿偏電壓Ug，此時(shí)，電壓表半偏時(shí)，加在電阻箱的電壓大于，則電阻箱的讀數(shù)大于電壓表的阻值，即電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值偏大。當(dāng)電壓表的阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值時(shí)，電阻箱接入前后對(duì)回路總電阻的影響較小，測(cè)量誤差較小。此方法比較適用于測(cè)量大阻值的電壓表的內(nèi)阻，且測(cè)量值偏大。

三、兩種電路的比較

①并聯(lián)半偏法測(cè)電流表電阻，滑動(dòng)變阻器限流連接，滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)大于待測(cè)電流表的內(nèi)阻，電源的電動(dòng)勢(shì)足夠大，測(cè)量值小于真實(shí)值。可以簡(jiǎn)記為：并——小?。ú⒙?lián)半偏法適用于測(cè)量小阻值的電流表的內(nèi)阻，且測(cè)量值偏?。?/p>

②串聯(lián)半偏法測(cè)電壓表電阻，滑動(dòng)變阻器分壓連接，滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電壓表的內(nèi)阻，電阻箱的阻值足夠大，測(cè)量值大于真實(shí)值?？梢院?jiǎn)記為：串——大大（串聯(lián)半偏法適用于測(cè)量大阻值的電壓表的內(nèi)阻，且測(cè)量值偏大）。

·編輯 孫彥君