如图所示的电路叫做电流表外接电路(简你“外接法”);一种是如图所示电路叫做电流表内接电路(简称“内接去”).由于电流表、电压表内阻的影响,不管采用电流表内接还是外接都将会引起误差.外接法的测量误差是由于电压表的分流作用而产生,由并联电路中电流分配与电阻成反比可知当分流作用可忽略不计,此时时,电压表的,可见对于小电阻的测量宜采用外接法电路.内按法产生的误差是电流表的分压作用,由串联电路的电压分配与电阻成正比可知,当忽略不计,此时时,电流表的分压作用很小,可,所以对大电阻应采用内接法电路.那么如何确定R 值是较大还是较小呢?根据以上分析可知,当被测电阻与电压表内阻的关系满足即即
时应采用“外接法”较准确;当被测电阻与电流表时,采用“内接法”测量误差较小.若当的内阻相比满足时,电压表的分流作用和电流表的分压作用对测量结果的影响是相同的,此时既可选择“内接法”也可选择“外接法”.
我们常称为临界电阻.当电压表的分流作用明显,应采用外接电路,当电压表的分流作用较电流表的分压作用明显,应采用内接电路.
例2 有一小灯泡上标有“6V0.6W”的字样,现在要用伏安法测量这个灯泡的图线,已知所用器材有:是电流表(0~0.3A,内阻115V,内阻20k);滑动变阻器(0~30,2A););电压表(0~,此时的R时,电流表的分压作用较时,学生电源(直流9V);开关一只、导线若干.为使实验误差尽量减小,画出合理的实验电路图.分析与解因为电压表内阻远大于灯泡的最大阻值60因此选择电流表外接法.电路如图所示.
例3用伏安法测量阻值约为几十欧的线圈的电阻R,己知所用电流表的量程为(0~0.6V),内阻0.125,电压表的量程为(0~15V),内阻为15k,蓄电池组电压为12V,问应采用哪一种连接电路? 分析与解因为大于43,也可能小于43,而题目给出的被测电阻阻值约为几十欧,可能,因此内接法、外接法两种电路均可采用。 在具体的实验中若、均不知的情况下,可用试触法判定,即通过改变电表的连接方式看电流表、电压表指针变化大小来确定.
一、误差法
电流表内接法R测=Rx+RA,误差原因是电流表分压,其测量结果偏大,相对误差为RA/Rx;电流表外接法R测=RxRV/(Rx+RV),误差原因是电压表分流,其测量结果偏小,相对误差为Rx/RV。
适用于粗略知道待测电阻值和电压表、电流表内阻值。
二、试探法
将电流表按内接法和外接法各测一次,电压表和电流表的计数都发生变化,比较两表变化量的相对大小△I/I和△U/U,其中I、U任取一组测量值。分析其中一个较大的原因,然后回避。例如△I/I>△U/U,说明两种接法对电流影响较大,其原因在于电压表分压作用明确,实验中应回避,故此时应该采用电流表内接法。
适用于不知道待测电阻值和电压表、电流表内阻值。
三、精确法
电流表内接法R测=Rx+RA,电流表外接法R测=RxRV/(Rx+RV),若在实验中知道电压表或电流表的准确内阻值,可将电表内阻值代入测量结果换算出更加精确的待测电阻的阻值。此时不受法一中误差大小的限制,只要选择能测出电阻精确值的接法即可。
适用于知道待测电阻值和电压表、电流表内阻准确值。