用半偏法测电压表内阻(用半偏法测电压表内阻的实验中为什么R2要远大于R1)

海潮机械 2023-01-06 06:47 编辑:admin 227阅读

1. 用半偏法测电压表内阻的实验中为什么R2要远大于R1

其实这是一个牵扯到电源内阻和电表构造的问题,电压表是一个阻值较大的灵敏电流计串联一个高值电阻该装而成,电流表是一个阻值较大的灵敏电流计并联一个低值电阻改装而成,以及全电路欧姆定律。

电压表测电压时是与被测用电器并联,并联电路的特点是并联支路越多,干路电流越强,总电阻越小,对被测用电器的影响就越小,所以越接近真实值。

电流表测电流时,与被测电器串联,若它的阻值过大,就必然导致被测路线的电流偏小,串联测量,总电阻等于各分电阻之和(R=R1+R2),它的阻值越小,对串联该路的用电器影响就越小,故测量结果就越准确。

2. 为什么当r1=r2时,所测得的电阻的相对误差最小

答:在并联电路中,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。即是:1/r总=1/r1+1/r2,公式整理变形得到r总=r1×r2/(r1+r2)推论得知只有当r1=r2时,总电阻最小。

3. 半偏法测电压表内阻条件

因电压表内阻通常都比较大,滑动变阻器阻值小,则滑动变阻器、电阻箱与bc间并联的总阻值越接近bc间电阻,即bc两端电压变化越小,可看作恒压源。

这样,当调节电阻箱阻值时,可不考虑并联部分电压的变化,可看作还是U,这样,当调节电阻箱使电压表读数变为U/2时,电阻箱两端电压为U-U/2=U/2,由于电压表、电阻箱的电压、电流都相等,所以电阻也相等,读出电阻箱读数,这个读数(电阻箱的阻值)与电压表内阻相等。

4. 利用半偏法电压表内阻

用半偏法测量电压表的内阻,就同测量电流表内阻一样,首先要让电压表满偏:在电源电动势大于电压表量程的情况下,可以利用滑动变阻器分压接法达到满偏的目的;然后再让其半偏:可以利用一个电阻箱和电压表串联,通过调节电阻箱达到半偏的目的。

K2为单刀双掷开关,R’为电阻箱,R为滑动变阻器,V为待测电压表(量程小于电源电动势)

二、实验步骤

第一步,闭合K1,将K2掷向b,调节R使电压表指针满偏;

第二步,保持R不变,将K2掷向a,调节R’使电压表指针指向满刻度值的一半,记下阻值R’,则被测电压表的内阻RV=R’。

5. 待测电阻R的阻值较小,采用外接法

公式是U=-Ir+E

U应为端电压,I应为干路电流

电流表外接时,电流表直接测量干路电流,I是准确的

当外路的电流为0时(外路断路),U=E,即你描点形成的直线在U轴的截距是准确的,即测量值等于真实值

而电压表没有测量外路电流表的分压,U的测量值小于真实值,即你画出的每一个点都比真实的点靠近I轴,斜率-r绝对值增大,测得的内阻比真实值要大

即电动势测量准确,内阻测量值比真实值偏大

电流表内接时,电压表直接测端电压,U是准确的

当端电压为0时,即I轴截距I0=E/r 而测得的I'=E/r(外路被短路),即你描点形成直线在I轴的截距是准确的

电流表测的是一条支路的电流(电压表有分流),I的测量值小于真实值,即你画出的每一个点都比真实的点靠近U轴,斜率-r绝对值减小,测得的内阻比真实值小,因该直线过I轴上截距那一定点,所以在U轴上截距也比E小

6. 用一个内阻为R1的万用表测量如图

万用表有内阻消除的方法:

万用表测量导线一般是没有电阻的,当出现这种情况首先将万用表的表针短接一下,进行调零,然后再进行测量。

如果一切正常就考虑线的问题了,首先检查导线的接线端子是不是接触不良,造成电阻大。还有接线端子表面是不是氧化了,接触不好造成的。

7. 半偏法测电流表内阻为什么要选择大电阻

  半偏法测电流表内阻的实验中测量值略小于真实值。  在半偏法测电流表内阻的实验中,滑动变阻器(电位器)的电阻远大于电流表内阻,当将电阻箱并联在电流表两端时,认为总电流Ig不变,实际电流I>Ig,当电流表的电流为Ig/2,通过电阻箱的电流I>Ig/2R<Rg.测量值小于真实值