高中物理网

半偏法测电流表内阻误差分析

王尚老师微信

半偏法测电流表的内阻的实验,存在系统误差。下面我们把这个实验的步骤与误差进行细致的分析。

半偏法测电流表的内阻实验电路图

半偏法的误差分析

半偏法测电流表的内阻实验电路原理图如上图所示。

半偏法测电流表的内阻实验电路图实验操作步骤

操作步骤如下:

第一步:开关S1、S2断开,连接电路图,并将滑动变阻器R1的阻值调到最大。

第二步:闭合开关S1,调节滑动变阻器R1,使电流表G满偏。

第三步:保持开关S1闭合,保持滑动变阻器不动,闭合开关S2,调节电阻箱R2的阻值,使电流表G示数半偏。

第四步:记下此时电阻箱R2的阻值,则电流表的内阻Rg=R2。

半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析

本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即R1>>Rg,这样就可近似认为开关S2闭合前后干路中的总电流是不变的。

但事实上,当开关S2闭合后,因为并入了电阻R2,这样,整个系统的总的电阻减小。因此,干路中的总电流变大。

当电流表半偏时,通过电阻箱R2的电流比通过电流表的电流要大。

根据并联分流规律(电流之比等于电阻的反比)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。

如果同学们还是不理解,可以借助于下述案例(实际数据)。

上述实验的第一步中,满偏的电流为0.3A;闭合并调整R2之后变为0.31A,但此时还是要去电流表半偏(0.15A),那么流过R2的电流就是0.31-0.15=0.16A;

所以,利用并联关系的公式:0.16R2=0.15Rg;

该实验得到的R2的读数(测量数据),比真实数据Rg要偏小。

参考文献

电路表改装电压表http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/480407.html

王尚老师微信

扫码关注王尚老师微信公众号teacherws,免费获取物理教学视频资料。

   
收藏这篇文章到:

高中物理知识体系图

© 2001 gaozhongwuli.com 高中物理网