用补偿电压法消除伏安法测电阻的系统误差

用补偿电压法消除伏安法测电阻的系统误差
在伏安法测电阻的实验中我们得知，由于电表内阻的影响，无论是内接法还是外接法都会给测量结果带来系统误差。

只不过当电流表内阻R A远小于待测电阻R X时，由R A引起的系统误差很小，可以忽略不计，因此用内接法是可行的。

同理当伏特表内阻R V远大于待测电阻R X时，用外接法是可行的。

但当R A较大且R V较小，与R X相比均不可忽略时，内外接法就都不能满足精确测量的要求。

【实验原理】
右图为用补偿法测电压的电路，分压滑线变
阻器R1的滑动端C通过检流计G和待测电阻R x的B
端相接，置C点于合适位置，调节电阻箱R P使检
流计G中无电流通过，这时U AB=U DC。

用电压表测出
CD间电压，它等于电阻R x两端的电压，又由于
U C=U B即I g=0，于是流过电流表的电流即是流经待
测电阻R x的电流。

通过U DC与U AB的电压补偿，将电
压表由AB间移至DC间，消除了由于电压表中的电
流引入带来的误差。

其中R K是一个10KΩ的滑线
变阻器，起保护检流计的作用。

图6—1 补偿法测电阻电路图
【实验仪器】
HH1713-1型直流稳压电源、多量程电压表、MF500型万用表、滑线变阻器、10KΩ滑线变阻器板、电阻箱2个（其中一个取300.0Ω，作待测电阻）
【任务和要求】
1．内、外接法测量：
用多量程电压表3V档作电压表，用MF500型万用表10mA档作电流表，电源电压取
4V。

用内接法和外接法测量待测电阻各六次。

要求测量读数时必须使电压表和电流表的指针超过2/3满偏。

2．补偿法测量：
参照图6--1连接电路，电压表、电流表的选用同上。

电源电压自定，以使两电表读数均在2/3量程至满量程之间为宜。

开始测量时先将10KΩ滑线变阻器R K拨至最大，将滑线变阻器R1滑动触头C置于某一合适位置，然后调节电阻箱R P使检流计指针接近为零。

然后将保护变阻器R K拨至最小，细调R P使检流计指针指零。

记下此时的电压表、电流表读数。

改变R1滑头C的位置，重复以上步骤三次。

提示：图6---1其实是一个惠斯登桥式电路，当（R P+R EC）/R x=R CF/R A时检流计指零。

R A为MF500型万用表10mA档内阻，约70-80Ω。

3．在同一张坐标纸上绘制上述三种方法测电阻的伏安特性曲线，并由直线斜率求出待测电阻阻值。

4．计算各自测量结果的相对不确定，并对比分析讨论。

【预习思考题】
1．在补偿法实验中如何初步确定电桥平衡时可调电阻R P值的大概范围？
2．在电压表、电流表量程都已如上给定的情况下，补偿法电路中的电源电压大致应取多少?。