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分压限流-内接外接


+ A
· ·
RX
-
+
例2:有一个电阻Rx,其阻值大约是25kΩ ,可供选择 的器材是: 电流表A1 (0----100μA, 2kΩ) 电流表A2 (0----500μA, 300Ω) 电压表V1 (0----10V, 100kΩ) 电压表V2 (0----50V, 500KΩ) 直流稳压电源 E(15V,1A) 滑动变阻器 R (1kΩ, 1W) 电键K和若干根导线. 试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能 准确,并画出电路图,再将如图示的实物连线。 解:(1)电压表、电流表的选择 由于滑动变阻器的电阻明显小于待测电阻,因此滑动 变阻器必须用分压器接法。 若电压表选V2(50V),因为电源电压15V不足其量程 的1/3,所以电压表应选V1(10V)。
结论:两次接触,那个表示数变化明显 ,Rx就与那 个表“近接”
例 1. 一个未知电阻 Rx 无法估计其电阻值,某同 学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如 图所示,按甲图测得数据是 3.0V 、 3.0mA, 按乙 甲 图测得数据是 2.9V 、 4.0mA, 由此可知按___ 图所示的电路测量的误差较小, Rx的真实值更 1000 Ω 。 接近于____ V V RX A A RX
伏安法测电阻之内接外接
1.什么是测量值和真实值?
3.测量值本质上测得是什么量? 根据测量值如何求真实值? 4.误差产生的原因如何? 5.如何减少误差?
V
· ·
A
RX
内接法
·
2.测量值比真实值偏大还是偏小?
V
A
RX
·
外接法
6.什么情况下用外(内)接法?
V
·
A
RX
内接法
·
U 测 U Rx U A R测= = Rx RA Rx I测 I Rx
当R X< R A R V 时,采用电流表外接
② 试触法
a.条件:未给出RX的估计阻值
·
RX P
a
A
b
V
·
b.选择方法:将电压表分别接a、b两点
如果电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强, 不满足RX<<RV,不适应用电流表的外接法.应用电流表的内接 法.
从另一个角度来看,电压表的示数没有显著变化,说明电 流表的分压作用很弱,满足RX>>RA,应选用内接法.P 应接在b 处。 安培表和伏特表示数变化显著(明显)的标志是它们的 示数的变化量(绝对误差)占原来值的百分比大.(相对误 差)
内接法与外接法的选择 V
内接法 外接法 ① 比值法 a.条件:已给出R的估计阻值 b.选择方法: 若 R >> R 时,采用电流表内接法。
X A
·
A
RX
··
V
A
RX
·
Rx 结论: 与 RA
RV Rx
若R >> 时,采用电流表外接法。 R 哪个比值大Rx就与对应表“近接”
V
X
当R X> R A R V 时,采用电流表内接
电路实物图 V A
RX
限流,内接
-
+
电路实物图 V A
RX
限流,内接
-
+
V A
·
RX
·
限流,外接
-
+
V A
·
RX
·
限流,外接
-
+
V
A
RX
分压,内接
-
+
V
A
RX
分压,内接
-
+
-
+
V A

分压,外接
-
+
V A
RX
分压,外接
例1.用伏安法测量金属导线的电阻R,试把图中给出的器 材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为 0.6A,内阻接近1Ω,伏特表的量程为3V,内阻为5KΩ; 电源的电动势为6V,变阻器的阻值为0—20 Ω 。在闭合 电键前,变阻器滑动触点应处于正确位置。 解:金属导线的电阻不大,安培表应外接,变阻器电 阻比较大,可用限流接法,画出电路图如下: V+
误差产生的原因: 由于电流表分压引起的。
若 RX>> R 时,采用电流表内接法 A
内大大
·
V
A
RX
·
外接法
U测 U Rx Rx RV R测= = Rx I 测 I Rx IV Rx RV
误差产生的原因: 由于电压表分流引起的。
若 R >> 时,采用电流表外接法。 RX V
外小小
如果题目没有要求待测电阻两端的电压从零开始 连续可调,也没有要求多测几组数据,而且滑动变阻 器的阻值比待测电阻的阻值大,并且在滑动变阻器连 成限流电路时能保证电表和待测电阻正常工作,这时 应从节省电能( P =EI )和电路简单考虑,选用限 源 流电路。
2、 分压电路
RX
a E
P b
R
r= 0
负载RX的电压调节范围0---E
V A
RX

+
答: 因毫安表内阻与待测电阻相近,必须“外接”. 因为变阻器电阻很小,电源和滑动变阻器连接 成分压电路,
(全题6分.电源、滑动变阻器连接成分压电路,占3分.除 电键接错扣1分外,其它任何错都不给这3分.伏安法测电阻 的电路占3分,其中电流表应外接,即电压表应直接与待测 电阻并联.这部分接线中有任何错误都不给这3分.)
由于用分压器接法时,电阻RX 中的最大电流为
Imax= 10V /25KΩ = 0.4mA = 400μA
所以电流表选A2(500 μA )
(2)电流表内接法和外接法的选择
因为RX=25KΩ>>RA=300Ω,所以采用电流表内接法
实验电路图
V1 A2
25KΩ
RX
1KΩ
E=15V

+
例3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实 物图,器材规格如下: (1)待测电阻Rx(约100Ω) (2)直流毫安表(量程0~10mA,内阻50Ω) (3)直流电压表(量程0~3V,内阻5kΩ) (4)直流电源(输出电压4V,内阻可不计) (5)滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A) (6)电键一个,导线若干条. 根据器材的规格和实验要求, 在本题的实物图上连线.
V
A
RX

+
乙 甲 小于 思考1:Rx 的真实值大于还是小于1000Ω? 思考2:若已知电流表内阻为0.1Ω,那么Rx的真实值是多 大? 999. 9Ω
·
· ·
·
伏安法测电阻之分压限流
1、 限流电路
RX
负载RX的电压调节范围
E
a Pb r=0 R
RX E~E RX R
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器所使用的阻值最大.
在合上开关以前,一定要使滑动变阻器滑动头的初始位置 置于a端.以使负载上的电压和电流最小.(均为零)
(1)或要求从零开始连读可调,应选分压电路。(2) 如果滑动变阻器的全阻值比待测电阻的阻值小得多, 为了能使待测电阻两端电压有较大变化,应选分压电 路。(3)如果采用限流电路时,电路中最小电流等于 或大于待测电阻的额定电流或电流表的量程,应选分 压电路
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