(精选)半偏法测电表内阻
半偏法测量电流表或电压表的内阻
附录二:半偏法测量电流表或电压表的内阻一、在实验室中,往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻. 测量电路如图9-4-16所示.E 为电源,其电动势为E ,其内阻可以忽略;R 1为总阻值较大的滑动变阻器;R 2为电阻箱.A 为被测电流表.用此电路,经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA :①闭合K 1,断开K 2,调节R 1,使电流表读数等于其量程I0; ②保持R 1不变,闭合K 2,调节R 2,使电流表读数等于I0/2;③读出R 2的值,则RA=R2.图9-4-16(1)按照电路图在所给出的实物图9-4-17中画出连接导线;图9-4-17(2)若电源的内阻忽略不计,试分析该实验的系统误差总是使电流表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小?(3)真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即(R A -R 2)/R A .试导出它与电源电动势E 、电流表量程I0及电流表内阻Ra 的关系式.解析:(3)相对误差与电源电动势等各量的关系,需结合闭合电路欧姆定律进行分析. 由步骤①得I0=E/(R 1+R A ),由步骤②知后来电路总电阻为A A R R R R R R ++=221总,通过电流表的电流总R E R R R I A ⋅+=2202,以上三式联立得E R I R R R A AA 02=-.答案:(1)实物连线如图9-4-18所示.图9-4-18(2)闭合K2后,回路的总电阻减小,总电流将增大.因此当电流表读数等于I0/2时,通过电阻箱的电流将略大于I0/2,实际上电阻箱的电阻比表头电阻小一些,也就是说测量值比真实值偏小.(3)E R I R R R A A A 02=-。
二、关于半偏法测电流表内阻如图,课本上说要减小误差,就要使R1>>R2.。
这是为了减小K2闭合前后干路电流变化,但有一点我不明白:这个R1指的是滑线变阻器总电阻还是使电流表满偏时的电阻。
我们老师说选滑线变阻器总电阻越大的越好,但我不明白选大了有什么用,在电动势一定的情况下,要电流表满偏R1必须是个定值,应该说选大选小不影响才对啊(个人理解)望高手解答问题补充:我想问的是那个R1>>R2中R1指的是滑线变阻器最大电阻还是当电流表满偏时的滑线变阻器电阻电流表有内阻,相当于两个电阻并联,为避免分流,减小误差,应使滑动变阻器电阻越大越好。
半偏法测电表内阻及电阻的测量方法总结
半偏法测电表内阻一、半偏法测量电流表的内阻方法步骤:1、按图接线,图中R 1 、R 2 为电阻箱2、先只合下S 1 ,调节R 1使电流表指针满偏.3、再合下S 2,保持电阻R 1不变,调节R 2使电流表指针半偏,记下R 2的值.4、若R 1>> R 2,有Rg= R 2 误差分析:定性分析:电表满偏时,电表与1R 串联入电路,电路总电流为g I 电表半偏时,电表与2R 并联后再与1R 串入电路,近似认为干路电流未变化,而流过电表电流为2g I 则)2(2g g g g I I R I R -⋅=⋅得R R g =。
但是由于2R 的并入,电路总电阻R 总减小,干路电流增大,即22g g I I I >-,故g R R <,所测值偏小练习1、半偏法测电流表内阻实物连接:练习2、有一电流表○A ,量程为1mA ,内阻R g 约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:A 、电阻箱R 0,最大阻值为99999.9Ω;B 、滑动变阻器甲,最大阻值为10k Ω;C 、滑动变阻器乙,最大阻值为2k Ω;D 、电源E 1,电压约为2V ,内阻不计; E 、电源E 2,电压约为6V ,内阻不计;F 、开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下: a 、断开S 1和S 2,将R 调到最大; b 、合上S 1,调节R 使A 满偏;c 、合上S 2,调节R 1使A 半偏,此时可认为的A 的内阻R g =R 1。
试问(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R 1应该选 ;为了使测量尽量精确,可变电阻R 应该选择 ;电源E 应该选择 。
(ⅱ)认为内阻R g =R 1,此结果与R g 的真实值相比 。
(填“偏大”、“偏小”、“相等”)二、半偏法测量电压表电阻 方法步骤:1、按图接线,图中R 0 为电阻箱.2、把R 先滑到a 点,先合下S ,调节R 0=0,再调R 使电压表指针满偏;3、保持变阻器电阻R 不变,调节R 0使电压表指针半偏,记下R 0的值.4、若R 0>> R ,有R V = R 0误差分析:定性分析:电表满偏时,表两端电压为g U ,电流为g I 。
【课件】半偏法测量电表内阻
实验的典型例题
(1)为了测量电流表G1的内阻,小东同学设计了如图甲所示的电路,请完 成以下实验内容: ①将滑动变阻器R的阻值调至最大,闭合S1; ②调节滑动变阻器R的阻值,使电流表G1满偏; ③保持滑动变阻器R的阻值不变,再闭合S2,调节电阻箱R′,当电阻箱 R′的示数为204.0Ω时,电流表的指针示数如图乙所示。由此可知电流 表G1的内阻测量值为 __10_2_._0_Ω(结果保留一位小数),该测量值比电流表 内阻的真实值 _偏__小___(选填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
探究一:半偏法测量电流表的内阻 电流表满偏电流______A,电流表半偏电流______A, 此时变阻箱阻值R=__________Ω, 所以待测电流表内阻r=_________Ω。
探究二:半偏法测量电压表的内阻 电压表满偏电流______V,电流表半偏电流______V, 此时变阻箱阻值R=__________Ω, 所以待测电压表内阻r=_________Ω。
D.读出此时电阻箱R2的阻值 ① 若电阻箱R2为1.15kΩ,则RV=___2_._3_____kΩ. ② 用上述方法得到电压表内电阻的测量值R测____大__于____R真(选填“大
于”、“等于”或“小于”).
实验的典型例题
【例2】某校课外兴趣小组的同学欲将量程为3mA的电流表G1改装成量程 为9.0V的电压表。已有的实验器材如下: A.待改装的电流表G1(内阻约为100Ω); B.标准电流表G2(满偏电流为5mA,内阻未知); C.滑动变阻器R(最大阻值为3kΩ); D.电阻箱R′(阻值范围为0~999.9Ω);E.电池组、开关、导线若干。
因此,此方法比较适用于测量小阻值的电流表的内阻,且测量值偏小。
半偏法测电表内阻
半偏法测电压表和电流表的内阻考点一:电流表的半偏法测量步骤:首先,闭合S1,调节滑动变阻器R使得G带测灵敏电流表示数最大(满偏).;然后,保持S1闭合,滑动变阻器不动,闭合S2,并调节变阻器R',使得待测灵敏电流表示数为最大示数的一半,即满偏时的一半(半偏).;记下此时变阻器R'的电阻大小(可以直接读出),该电阻即为待测灵敏电流表的电阻大小。
误差分析:由于该过程中,R的电阻较大,我们近似的把整个过程中的干路电流当作不变的(在选择仪器的时候要保证其它部分的电阻之和要远大于并联部分,所以干路上的滑动变阻器一般选较大的,对应电源也要选择电动势较大的)。
实际情况中,随着S2的闭合,整个电路中的电流将会变大,当表头半偏时,流过电阻箱的电流大于流过表头的电流,所以电阻箱阻值小于表头内阻。
但我们还是认为干路电流不变,认为流过电阻箱的电流等于流过表头的电流,即电阻箱阻值等于表头内阻。
所以测量结果比真实值偏小。
典例分析:例1.(1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计,改装成量范围是0~4V的直流电压表。
①他按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻r g,其中电阻R0约为1kΩ。
为使r g的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用,电阻器R1应选用,电阻器R2应选用(选填器材前的字母)。
A.电源(电动势1.5V)B.电源(电动势6V)C.电阻箱(0~999.9Ω)D.滑动变阻器(0~500Ω)E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)F.电位器(0~51kΩ)②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2的阻值调至最大。
后续的实验操作步骤依次是:,,,,最后记录R1的阻值并整理好器材。
(请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母)A.闭合S1B.闭合S2C.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度D.调节R2的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半E.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半F.调节R1的阻值,使电流计指针偏转到满刻度③如果所得的R1的阻值为300.0Ω,则图1中被测电流计的内阻r g的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。
(精选)半偏法测电表内阻
(精选)半偏法测电表内阻
半偏法测电表内阻,是一种测量电表内阻值的方法,适用于直流电桥或者交流电桥测量电表内阻值的情况。
具体操作步骤如下:
1. 连接电路。
将电源正极、电表、待测电器三个元件依次相连,电源负极与待测电器负极连接。
2. 调整电桥平衡。
用电阻调整电桥平衡,使得电桥两端电压差为零。
3. 测量电流和电压。
在电表上插入感性负载,测量电表两端的电压和电流,记录数据。
4. 计算内阻。
根据公式 R=(V1-V2)/I 计算电表的内阻 R。
需要注意的是,测量时应保证电源电压稳定,电表内部无故障,并尽量减少电路内的干扰。
另外,在测量交流电桥时,应注意电桥两个端口的相位,以保证测量结果的准确性。
专题半偏法测内阻
半偏法测内电阻重点:半偏法测内电阻的步骤和误差分析1. 用半偏法测电流表的内阻 应用右图电路测量电流表的内阻:步骤:(1)先将R 调到最左端,闭合S,断开S 2,调节R 使电流表满偏;(2) 使R 不变,闭合S2调节电阻箱R 使电流表指到满刻度的一半;(3) 此时电阻箱R '的读数即为电流表的内阻R A .误差分析:闭合S2, R '与被测电流表并联,使总电阻减小,所以总电流增大,由 于通过电流表的电流为满偏电流的一半(是真实的),所以通过 R 的电流大于 通过电流表的电流,根据并联电路分流原理, R '的电阻小于电流表的内阻,测 量结果偏小。
减小误差的方法:使电路里面的电流变化很小,所以R>> R A 同时要求R 要比R A 稍微大点,电源要尽可能的选择电动势大的(首< I g )。
(电路中,R只能用 电阻箱,而不能用滑动变阻器。
R 一般使用滑动变阻器,也可用电阻箱) 例1.在把电流表改装成电压表的实验中,需要利用如图所示的电路测定电流表 的内阻,其主要操作步骤如下:① 接通S1,调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;② 再接通S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的一半;③ 读出R2的阻值,即认为电流表的内阻rg=R2 现备有如下器材:A. 电流表(量程B. 电阻箱(范围C. 电阻箱(范围D. 电阻箱(范围E. 电源(电动势3V,内阻不计)F. 电源(电动势6V,内阻不计)G 开关和若干导线(1)电路图中R1应选 _____ , R2应选 _____ .电源应选 ______ (填入所选器材 的字母代号)(2)实验中读得R2的阻值为100Q,若将此电流表改装成量程为 3V 的电压表, 应 ______ 联一个阻值为 ________ Q 的电阻.【分析】根据半偏法测量电流表内阻的原理进行器材的选择;电流表改装成电压表要串联一个大电阻分压.【解答】解:(1)由“半偏法测量电流表内阻原理” S2打开与闭合,近似认为 干路中电流不变,前提是R >> Rg.故实验器材选择应满足:①电源电动势尽可 能大,选F ②R 尽可能大.所以R1选用大量程的电阻箱D, R2选用量程跟电流 表内阻差不多的即可,选 C.0〜100卩A,内阻约为100Q)0〜10Q)0 〜9999 Q )0 〜99999 Q )故答案为:D, C. F.(2)电流表改装成电压表要串联一个大电阻分压U=lg( R2+R 3V=100 X 10-6 (100+R) 得:R=29900Q2. 用半偏法测电压表的内阻应用右图电路测量电压表的内阻步骤:(1)先将R调到最左端,闭合S和S2,调节R使电压表满偏;(2)使R不变,断开S2调节口使电压表指到满刻度的一半;(3)此时电阻箱R的读数即为电压表的内阻F V.误差分析:在半偏法测电压表内阻电路中,在断开S2时,弓|起总电阻增大,分压电路分得的电压将超过原电压表的满偏电压,调节R使电压表半偏时,R上的电压将比电压表半偏电压大,故R的电阻比电压表的内阻大,所以测得电压表内阻偏大.注:在上述电路中,R只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了,R一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,以减小因闭合S而引起总电压的变化,从而减小误差。
半偏法测量电表内阻
半偏法测量电表内阻
按图4.8-6接好电路。
G为待测电表,mV为毫伏表,R0为电阻箱,R′为保护电阻。
实验时,R′调至最大阻值,R0调到较小的阻值R1。
先调节R,再调节R′使G的指针满偏(通过它的电流为I g)记下毫伏表的读数U,
U=I g(R1+R g)
调节R0及R,使检流计的指针达到半偏,而毫伏表读数不变,这时电阻箱示数为R2,
U=(1/2)I g(R2+R g)
由上面两式可得:
R g=R2-2R1
如果实验时能够做到R0=0时,使G表指针指向满刻度,则R g=R2。
也可以用图4.8-7所示电路测量检流计内阻。
G为待测电阻的检流计,μA为微安表,R0为电电阻箱,R′为保护电阻。
实验时,先断开S2,闭合S1,调节R和R′,使G表电流达到满偏,记下微安表的读数I。
闭合S2,调节R0及R,使检流计的指针达到半偏,而微安表读数仍保持I不变。
这时G与电阻箱R0中的电流相等,均为(1/2)I,
由欧姆定律:
,有
即这时电阻箱的阻值等于检流计的内阻。
用图4.8-8也可测出检流计的内阻。
开始时使滑动变阻器R上的分压值最小,电阻箱R′的阻值较大。
闭合开关,调节R及R′的阻值使G的指针满偏。
保持R的分压值不变,调节R′使G的指针半偏,如前后两次R′的阻值分别为R1和R2,则
可得R g=R2-2R1。
04.半偏法测电阻
实验:半偏法测电阻一、半偏法测量电流表的内阻(测小电阻) 1. 测量原理电路图如图所示,第一步,闭合1S ,调节1R 使电流表指针满偏;第二步,保持1R 不变,再闭合2S ,调节电阻箱2R ,使电流表指针半偏,读出2R 的值,则2R R g 。
2. 误差分析:当闭合1S 并使电路电流为g I 时,闭合2S ,电路总电流大于g I ,故闭合2S 后,通过电流表的电流为2g I 时,通过2R 的电流大于2g I 。
由于2R 与电流表并联,故2R <g R .为减小实验误差,应使1R 远大于g R ,这样由于2R 的并入对电路中的电流影响不大。
3.注意事项(1)电阻箱2R 不能用滑动变阻器替代。
(2)1R 远大于g R 本质上指的是滑动变阻器接入电路中的阻值远大于g R 。
(3)在保证电路正常工作时,E 尽量选大一些。
二、半偏法测量电压表的内阻(测大电阻) 1. 测量原理实验电路图如图所示,第一步,闭合开关S 之前,将电阻箱R 的阻值调到零,滑动变阻器'R 的滑片P 滑到左端。
第二步,闭合开关S ,调节滑片P 的位置使电压表示数为满刻度0U 。
第三步,保持滑动变阻器滑片位置不变,再调节电阻箱的阻值,使电压表示数为021U (半偏), 读取电阻箱的阻值R ,则有V R =R 。
2. 误差分析考虑到实际情况,当把电压表示数调为满刻度0U 后,再调电阻箱阻值,使电压表示数变为021U 时,加到电压表与R 两端的电压值实际已超过0U ,即此时电阻箱两端的电压值已大于021U 。
因此R >V R ,即测V R >真V R ,此种方法测量值偏大。
应使'R 远小于V R 。
3.注意事项(1)电阻箱R 不能用滑动变阻器替换。
(2)'R 远小于V R 本质上指的是'R 与并联的部分的阻值远小于V R 。
(3)在保证电路正常工作时,E 尽量选大一些。
综上所述,当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时,用电压半偏法,测量值偏大;当待测电阻远小于滑动变阻器总电阻时,用电流半偏法,测量值偏小。
半偏法测电压表内阻误差减小方法
半偏法测电压表内阻误差减小方法嘿,小伙伴们!今天咱们来唠唠半偏法测电压表内阻这个事儿。
你就把这事儿想象成一场侦探游戏,咱们的目标就是精准地找出电压表内阻这个“神秘大盗”,但是过程中可不能被误差这个“小捣蛋鬼”给骗喽。
咱先说说半偏法的常规操作,就像走钢丝一样,稍微有点歪就容易出岔子。
在这个实验里,初始的时候电路是个整体,当我们调节电阻让电压表半偏的时候,就好像在一个大蛋糕上切下了一半,但是这时候电路里的电流就像是一群调皮的小蚂蚁,开始乱了阵脚。
因为我们改变了电阻,整个电路的状态就发生了变化,这就导致误差像气球一样开始膨胀起来。
那怎么减小这个误差呢?这就像是给误差这个调皮鬼上枷锁一样。
首先啊,电源得选好,电源就像是我们这场侦探游戏的能量站。
要是电源的电动势不稳定,那就像能量站一会儿有电一会儿没电,那可不行。
得选个电动势稳定的电源,这样才能给实验一个稳定的“大后方”,就像给我们的侦探之旅提供了一个坚实的基地。
再说说滑动变阻器,这滑动变阻器啊,就像是一个可以控制水流大小的阀门。
咱们得选个阻值比较大的滑动变阻器。
你想啊,如果它的阻值小得可怜,就像一个小针眼一样,那电流就会像洪水一样,一下子就冲过去了,根本没法精细地调节。
而大阻值的滑动变阻器呢,就能让电流像涓涓细流一样,我们可以更精准地控制,这样误差这个小怪兽就不容易冒出来捣乱啦。
还有哦,实验过程中的操作就像是在走迷宫,得小心翼翼。
在调节电阻的时候,动作要轻、要慢,就像给一只睡着的小猫挠痒痒一样。
要是动作太大,就像突然把小猫给惊醒了,电路里的各种物理量就会像受惊的小鹿一样到处乱跑,误差也就跟着变大了。
而且啊,我们要多做几次实验取平均值。
这就好比是找一群侦探一起破案,一个侦探可能会看走眼,但是一群侦探综合起来的结论就比较靠谱啦。
每次实验就像是一个侦探的报告,多做几次然后取平均值,就像是把这些报告汇总起来,误差这个小骗子就无处遁形了。
在这个半偏法测电压表内阻的世界里,我们就是智慧的探险家,只要我们小心应对,把电源、滑动变阻器这些工具用好,操作的时候像个沉稳的老手,再加上多做几次实验这个“群策群力”的大招,误差这个“小怪兽”就只能乖乖地躲在角落里,我们就能更精准地测出电压表的内阻啦。
半偏法测电表电阻
半偏法 测电阻
1、半偏法测电阻的原理:(分流半偏法)
测量原理
I= Ig
I
I
调节R1
I
调节R2
当I1=I2=I/2时, Rg=R2
保持R1不变
I1
I2
I
I
实验操作
可供选择的器材有:
一个内阻约500Ω,满偏电流为 200μA的待测电流表;
(1)按图连接实物电路; (2)变阻器R1置最大,
误差分析
小电阻 阻值>>待测电阻
R测<R真
小结
分压法
R3 G
S3
R4 S4
大电阻
阻值<<待测电阻 R测>R真
I I
误差分析
I1为原来电流 的一半(半偏)
I2大于原来电 流的一半
并联R2后,
总电阻减小
I1
I2
I
I
总电流 增大
I
结论:R测<R真
设法减小误差 干路中的电流变化越小越好
R1接入电路中的有效阻值越大越好
ห้องสมุดไป่ตู้
选 大阻值 滑动变阻器
选 大电动势
电源
2、分压半偏法
U
U/2
U/2
保持R4不变
测量原理 U=Ug
调节R4
调节R3
结论: RV=R3
U1=Ug/2
U>Ug U1
U U2
结论: R测>R真
误差分析 U2>Ug/2
串联R3后,总 电阻增大
设法减小误差 分压部分电压变化越小越好
R4分压部分电阻阻值越小越好
选 小阻值 滑动变阻器
选 大电动势
实用文档之半偏法测电表内阻的误差分析
实用文档之"半偏法测A 、V 的内阻及误差分析" 在中学电流表、电压表是测量电流和电压的常用仪表,对其内阻的测量可采用一种较简便的方法——半偏法,特别是电流表。
一、偏法的设计原理1.电流表半偏法如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路.实验时,先断开开关2S ,闭合开关1S ,调节0R 使电流表指针满偏.然后保持0R 的滑片不动(即1R 不变),闭合开关2S ,调节R,使电流表的指针处于半满偏状态,则电流表的内阻A R =R.2.电压表半偏法如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路.实验时,先闭合开关2S 和开关1S ,调节0R 使电压表指针满偏.然后保持0R 的滑片不动(即1R 、2R 不变),断开开关2S ,调节R,使电压表的指针半满偏,则电压表的内阻VR =R. 二、半偏法的系统误差分析1.电流表半偏法测内阻的误差分析用如图1所示的电路测电流表的内阻时,设电流表的满偏电流为Ig,则开关2S 断开时 1R R I A g +=ε①开关2S 闭合时,有A A R g R R RR R I I ++=+121ε②R I R I R A g =21③由①、②、③式,得11R R R R R A A+=显然,A R R <,即A R 的测量值小于真实值.相对误差为%100%1001⨯+=⨯-=R R R R R R A A A A δ2.电压表半偏法测内阻的误差分析 用如图所示的电路测电压表的内阻时,设电压表的满偏电压为g U ,则开关2S 闭合时21)(R R U R U U g V gg ++=ε ④开关2S 断开时,有21)(R R U R R U U AB V AB AB +++=ε ⑤)(2R R R U U V V gAB += ⑥ 由④、⑤、⑥式,得021R R R R R V += 显然,V R R >,即VR 的测量值大于真实值.相对误差%100%100021⨯=⨯-=V V V R R R R R R R δ 因210R R R +=,故对于给定的0R ,当21R R =,即滑片处于正中位置时相对误差最大.则%10040⨯≤V R R δ三、半偏法的实验条件1.电流表半偏法测电阻的实验条件用如图1所示的电路测电流表内阻时,为使实验误差较小,必须使A R R >>1,实验上通常取A R R 1001>,这时相对误差小于1%.为使电流表指针能达到满偏,必须1R I g ε≈.因0R R g <,所以本实验应满足的条件是A R R 1000≥ g I R ε>02.电压表半偏法测内阻的实验条件用如图所示的电路测电压表的内阻时,为使实验误差较小,必须V R R <<0.实验上通常取200VR R <,这时相对误差约1%.为使电压表指针能达到满偏,必须满足g U >ε.所以本实验应满足的条件是 200VR R < g U >ε。
半偏法测电阻知识方法及练习
. 半偏法测电阻知识方法与练习一,半偏法测电阻知识与方法一,半偏法测电流表内阻方法一:如图15 所示,测电流表G的内阻:①将电阻箱R 的电阻调到0;②闭合S 调理R0,使电流表G达到满偏电流I 0;③保持 R0不变,调理 R使电流表 G示数为 I 0/2 ;④由上可得 R G=R注意:当 R G》R0时,丈量偏差小,此方法适合测大阻值电流表内阻,且丈量值偏大。
方法二:如图 16 所示丈量电流表 A 的内阻①断开S2,闭合 S1,调理 R0,使 A 表满偏为 I 0; ②保持 R0不变,闭合 S2,调理 R,使电流表读数为 I 0③由上得 R A=R注意:当R0》R A时,丈量偏差小,此方法适合测小阻值电流表内阻,且丈量值偏小。
电源电动势宜大一些。
二,半偏法测电压表内阻方法一:如图17 所示,测电压表V 的内阻:①闭合 S, 将电阻箱 R 的电阻调到 R1时,测得电压表示数为②调理电阻箱阻值为 R2,使电压表 V 的示数为 U1/2 ;由上可得 R V=R2 -2R1方法二:如图 18 所示,测电压表 V 的内阻:①将滑动变阻器的滑片 P 滑到最右端,电阻箱 R 的阻值调到最大;②闭合 S1、 S2,调理 R0,使电压表示数指到满刻度;③翻开 S2,保持 R0不变,调理R,使电压表示数到满刻度的一半;④由上可得R V=R半偏法测电压表内阻方法一分析:如图 17 所示:E=U 1+U1R1/R V E=U2/2+U2 R2/2R V 联解可得R V=R2 -2R1RG图15R0SARS2 R图16S1VR1;图 17USE r=0S2VRR0S1图 18二,半偏法测电阻练习题1、把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G 的满偏电流I g为 200μ A,内阻预计在400~ 600Ω之间.①按图 (a) 测定电流表G的内阻 R g,需要采纳适合的器械,现有供采纳的器械以下:(A)滑动变阻器 ( 阻值范围 0— 200Ω )(B)滑动变阻器 ( 阻值范围 0~ 175Ω )(C)电阻箱 ( 阻值范围 0—999Ω )(D)电阻箱 ( 阻值范围 0~99999Ω )(E)电源 ( 电动势 6V,内阻 0. 3Ω)(F)电源 ( 电动势 12V,内阻 0. 6Ω )按实验要求, R 最好采纳 ______,R′最好采纳 _______,E 最好采纳 _______.( 填入采纳器械的字母代号)②假设由上述步骤已测出电流表内阻R g==500Ω,此刻通过串连一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为③图 (b) 是测定未知电阻R x的电路图,图 (c) 是电路中所需要的器械( 虚线框内为上述已改装好的电压表) ,请按电路图画出连线,将所示器械接成实验电路.④丈量时,电流表的读数为0.20A,而改装后的电压表的表头读数如图(d) 所示,那么R x的阻值等于 __________ 。
【公开课课件】半偏法测电表内阻
压表能达到满偏,必须满足E>U ,故要选择电动势略大于满偏电
压的电源。
半偏法测电压表内阻
结论 (1)用半偏法测电压表的内阻时,测量 值相比真实值偏大。 (2)为减小误差,应使滑动变阻器的阻 值远小于电压表的内阻,且应选用电动势 略大于电压表满偏电压的电源。
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其中������������������ + ������������������ = ������1 (1)
当调节电阻箱R2阻值,使电压表半偏时,有
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半偏法测电流表内阻
假定电源的电动势为E,内阻为r,电流表的满偏电流为Ig。 电流表满偏时,E = ��� + ������������) (1)
电流表半偏时,1
2
������������
=
������ ������1+������+���������2���2+������������������������
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半偏法测电流表内阻
1.开关S1、S2闭合前,将变阻器 R1的阻值调到最大。 2.闭合开关S1,调节变阻器R1, 使电流表满偏。 3.保持开关S1闭合,变阻器R1不变,闭合开关S2, 调节电阻箱R2的阻值,使电流表半偏。 4.记下此时电阻箱R2的阻值,则电流表内阻 Rg=R2。
半偏法测电压表内阻误差减小方法
半偏法测电压表内阻误差减小方法宝子们,今天咱们来唠唠半偏法测电压表内阻这个事儿,还有咋减小误差呢。
咱先说说半偏法测电压表内阻的原理哈。
简单来讲呢,就是通过一些电路的调整,让电压表达到半偏的状态,然后根据电路里的其他已知量来算出电压表的内阻。
但是这里面误差可不小呢。
那怎么减小误差呢?有个很关键的点就是电源的选择。
你想啊,如果电源的电动势不稳定,那测量的时候就像在晃悠悠的船上测东西,肯定不准。
所以呢,咱得挑个电动势稳定的电源。
就像找对象,得找个靠谱稳定的,这样才能让测量稳稳当当的。
还有啊,电路里的电阻也很重要。
那些电阻的精度得高一些。
要是电阻自己都不准,就像你拿个不准的秤去称东西,那算出来的电压表内阻肯定也不对。
所以在实验前,要好好检查电阻的精度,就像检查士兵的装备一样,不能有马虎。
另外,读数的时候可不能粗心大意哦。
电压表的读数要读准了,眼睛得和刻度线平视,就像你看喜欢的人,得真诚地直视,不能歪着脑袋看。
稍微读错一点,那算出来的结果可能就差很多啦。
在做实验的时候呢,周围的环境也有影响。
要是周围有磁场干扰,就像有个调皮的小恶魔在捣乱,那测量就会出问题。
所以要尽量找个没有磁场干扰的地方做实验。
而且啊,电路的连接也要尽可能的完美。
线路不能有松动或者接触不良的情况。
要是线路接触不良,就像两个人牵着手但是老是松开,那电流就不能好好地走,测量也就不准啦。
总之呢,半偏法测电压表内阻想要减小误差,就得从各个小细节入手。
电源要稳,电阻要准,读数要对,环境要好,线路要佳。
每个小环节都像小拼图一样,只有都做好了,才能拼出准确的电压表内阻这个大拼图。
宝子们,做实验的时候可一定要细心呀,这样才能得到准确的结果呢。
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半偏法测电流表和电压表的内阻实验系统误差分析
湖北省监利县朱河中学黄尚鹏
摘要:本文从理论上运用严格的数学方法对半偏法测电流表和电压表的内阻实验的系统误差进行了分析,从而给出半偏法测电流表和电压表内阻的实验条件,以供大家参考。
关键词:半偏法系统误差相对误差闭合电路欧姆定律并联分流串联分压
一、半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析
半偏法测电流表的内阻实验电路原理图如图1所示,实验操作步骤如下:
图1
第一步:开关、闭合前,将滑动变阻器的阻值调到最大。
第二步:闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏。
第三步:保持开关闭合,滑动变阻器不动,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏。
第四步:记下此时电阻箱的阻值,则电流表的内阻。
本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即,这样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。
但事实上,当开关闭合后,干路中的总电流
是变大的,当电流表半偏时,通过电阻箱的电流比通过电流表的电流要大,根据并联分流规律可知,半偏法测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。
下面笔者从理论上运用严格的数学方法对该实验的系统误差进行分析。
假定电源的电动势为,内阻为,电流表的满偏电流为。
闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得
(1)
闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得
(2)联立(1)和(2),消除和得
(3)
由(1)解得,将其代入(3)得(4)由(3)可知,且当,即时,近似成立。
由(4)可知与的相对误差
(5)
由(5)可知,电源的电动势越大,相对误差越小。
结论:用半偏法测电流表的内阻时,测量值比真实值小,为减小实验误差,应使滑动变
阻器的阻值远大于电流表的内阻,即,而要做到这一点,必须使用电动势较大的电源,且为防止电流表过载,必须用大阻值的滑动变阻器与之匹配,可见电源的电动势的大小对误差起主导作用。
二、半偏法测电压表的内阻实验系统误差分析
半偏法测电压表的内阻实验电路原理图如图2所示,实验操作步骤如下:
图2
第一步:开关闭合前,将电阻箱的阻值调到零,滑动变阻器的滑片调到最左端。
第二步:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片的位置,使电压表满偏。
第三步:保持滑动变阻器的滑片的位置不变,调节电阻箱的阻值,使电压表半偏。
第四步:记下此时电阻箱的阻值,则电压表的内阻。
本实验要求滑动变阻器的阻值远小于电压表的内阻,即,这样就可近似认为调节电阻箱的阻值后,滑动变阻器的左端电阻分得的电压仍然为满偏电压。
但事实
上调节的阻值后,分得的电压增大,当电压表半偏时,电阻箱两端电压比电压表两端电压要大,根据串联分压规律可知,半偏法测出的电压表的内阻要比电压表的实际内阻大。
下面笔者从两个不同的角度运用两种方法对该实验的系统误差进行分析。
假定电源的电动势为,内阻为,电压表的满偏电压为。
当,开关闭合,调节滑动变阻器的滑片,使电压表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得,其中(1)
调节电阻箱的阻值,使电压表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及串联分压公式得
(2)
方法一:
联立(1)和(2),消除和得(3)显然,且与的相对误差
根据平均值不等式,故
又根据分式不等式及
则由(1)可知(最后一步用到)于是有,故
(4)
由(4)可知,当时,近似成立,且选择电动势较小的电源也可以减小相对误差,当然为使电压表指针能达到满偏,必须满足,故要选择电动势略大于电压表的满偏电压的电源。
方法二:
将(1)式整理成关于的一元二次方程得
(5)
将(2)式整理成关于的一元二次方程得
(6)
方程(5)和(6)有公共根,记为,即为的阻值。
设方程(5)的另一根为,方程(6)的另一根为,根据韦达定理即一元二次方程的根与系数的关系得
(7)
(8)
(9)(10)
(11)(12)联立(11)和(12)解得(13)(14)
将(13)代入(7)解得
(15)
将(13)代入(8)解得
(16)
根据及(15)和(16)得与的相对误差的取值范围
(17)注意:由于,可知(17)式的右边
由(17)式的左边可知,,由(17)式的右边可知,为减小相对误差,应选择小阻值的滑动变阻器,且电源的电动势要适当小一些,也可以减小相对误差,当然为使电压表指针能达到满偏,必须满足,故要选择电动势略大于电压表的满偏电压的电源。
结论:显然上述两种方法得出的结论是一致的,由此可知用半偏法测电压表的内阻时,测量值比真实值大,为减小实验误差,应使滑动变阻器的阻值远小于电压表的内阻且应该选择电动势略大于电压表的满偏电压的电源。
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