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        伏安法測電阻電路中電流表內外接法的三種判斷方法

        2013-12-31 00:00:00孫永林
        文理導航 2013年17期

        伏安法則電阻時無論電流表內接還是外接都存在誤差,但誤差的來源不同,內接時誤差來源于電流表的的分壓作用,外接時誤差來源于電壓表的分流作用。在這類問題中為減小系統(tǒng)誤差,以便實驗結果更接近真實值,我們就必須對電流表內接和外接做出合適的選擇。本人認為可依據以下幾種方法做出合理的選擇。

        方法一:阻值比較法

        將待測電阻的阻值(Rx)和電壓表內阻 (RV)、電流表內阻(RA)分別進行比較:

        1.若Rx<

        2.若Rx>>RA應用電流表內接法

        例1:已知電壓表內阻RV=2.5KΩ,電流表內阻RA=0.1Ω。用伏安法測電阻測未知電阻的阻值,若未知電阻的阻值約為0.5Ω時,應用電流表的 接法可提高精確度。

        分析:為提高精確度可用阻值比較法判斷電流表內接還是外接,由于RA>>RX,可快速判斷用電流表外接法。

        方法二:臨界值計算法

        在內外接法相對誤差相等時,有RA/RX=RX/RA,所以:RX=(RA<

        1.當RX>(即RX為大電阻)時用內接法;

        2.當Rx<(即RX為小電阻)時用外接法;

        3.當Rx=時內外接法均可。

        如果RA與RV間的關系不是RV>>RA關系,則當:

        1.RV/RX>RX/RA時用電流表外接法;

        2.當RV/RX

        例2:已知電流表內阻RV=5KΩ,電流表內阻RA=1Ω,待測電阻阻值約為10Ω,用伏安法測待測電阻的阻值,應用電流表的 接法可提高精確度。

        分析:RV/RX=500 RX /RA=10

        故RV/RX>RX/RA應用電流表外接法。

        方法三:試觸法

        如圖所示,讓電壓表的一根接線p先與a點接觸,記下此時電壓表與電流表的示數為U1,I1,再讓p與b點接觸,再記下此時電壓表與電流表的示數為U2,I2。

        1.若△U/U1>△I/I1,說明電流表的分壓作用較為明顯,應用電流表的外接法;

        2.若△U/U1<△I/I1,說明電壓表的分流作用較為明顯,應用電流表的內接法;

        3.若△U/U1=△I/I1,則二種方法均可。

        說明:△U=-U1-U2- △I =-I1-I2-

        例3:同學用伏安法則一個未知電阻的阻值,他先將電壓表接a點,讀得電壓表與電流表的示數分別為U1=3.0V,I1=3.0mA,然后將電壓表接在b點,讀得電壓表與電流表的示數分別為U2=2.9VI2=4.0mA如上圖所示:可知電壓表因接到 點誤差較小。

        分析:△U=-U1-U2-=0.1v,△I=-I1-I2-=1.0Ma,△U/U1=

        0.1/3=1/30,△I/I1=1/3△U/U1<△I/I1可知電壓表分流作用的明顯,應用電流表的內接法

        只要理解了伏安法測電阻規(guī)律并加以靈活應用,伏安法測電阻中電流表內外接的選擇就變得簡單了。

        (作者單位:甘肅省蘭州市第三十四中學)

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