课外拓展



伏安法测电阻时,电表本身电阻对测量结果的影响

  任何实验都是有误差的,不可能绝对准确。在伏安法测电阻中,由于电压表和电流表本身都有一定电阻,会使测出的电阻值与电阻的真实值存在偏差。电压表和电流表连入电路的方式有两种,如图所示。

  图(a)的接法中,电流表接在电压表外,称为电流表外接法,其中电压表的示数表示待测电阻R两端电压UR,电流表示数表示通过R和电压表的总电流,即I=IR+IV。根据欧姆定律,待测电阻值应为R=UR/IR,而测量出来的电阻值R=UR/I,由于I>IR,所以R<R,即测得的电阻值比真实值偏小。实际中,电压表的电阻非常大,如果待测电阻值很小,根据并联电路特点,电压表和电阻R两端电压相等,据欧姆定律知,IR远大于IV,则I近似等于IR,使R≈R。因此,当待测电阻R很小时,采用(a)图接法可减小测量误差。

  图(b)的接法中,电流表接在电压表内,称为电流表内接法。其中电流表的示数表示通过电阻R中的电流IR,电压表的示数表示电阻R两端电压UR与电流表两端电压UA之和,即U=UR+UA。根据欧姆定律,待测电阻值应为R=UR/IR,而测量的电阻值R=U/IR,因为U>UR,使R>R,即测量值比真实值偏大。实际上电流表的电阻很小,如果待测电阻R的阻值很大,根据串联电路的特点,通过电阻R和电流表中的电流相等,由欧姆定律知UR=IRR远大于UA=IRRA,即U近似等于UR,使R≈R。因此,当待测电阻很大时,采用图(b)的接法可减小误差。

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