高中物理电学中,伏安法测电阻什么时候用电流表内接什么时候用外接?详细点能让我看懂的,我脑子不是很好

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-14
高中物理中电流表什么时候用内接什么时候用外接

你说的应该是电阻的测量吧。当待测电阻较大时,采用电流表的内接法,因为此时电压表的读数就该是待测电阻和电流表两端的电压,而电流表的内阻非常小,通常为零点几欧姆,所以分压作用非常小可以忽略不计;当待测电阻较小时,采用电流的外接法,因为此时电流表的读数是待测电阻和电压表上通过的总电流,而电压表一般内阻都较大,通常为几千欧到几十千欧,它的分流作用非常小,可以忽略不计。

内接法的测量值是被测电阻R与电流表电阻R(A)串联的总电阻,R测=R+R(A),如果R(A)<<R,内接法误差较小,也就是R较大时用内接法。
外接法是测量值是被测电阻R与电压表电阻R(V)并联的总电阻,R测=R*R(V)/[R+R(V)],果R<<R(V),外接法误差较小,也就是R较小时用外接法。
定量计算
内接法:
测量值是被测电阻R与电流表电阻R(A)串联的总电阻
R测=R+R(A)
测量绝对误差:
ΔR=|R测-R|=R(A)
相对误差:
δ内=ΔR/R=R(A)/R
外接法:
测量值是被测电阻R与电压表电阻R(V)并联的总电阻
R测=R*R(V)/[R+R(V)]
测量绝对误差:
ΔR=|R测-R|=|R*R(V)/[R+R(V)]-R|=R^2/[R+R(V)]
相对误差:
δ外=ΔR/R=R/[R+R(V)]
当内接法与外接法的相对误差相等时用内接法与外接法效果相同
当δ内=δ外时,有
R(A)/R=R/[R+R(V)]
R^2=R(A)*[R+R(V)]
在R+R(V)中,R<<R(V),可看成R+R(V)≈R(V)
R^2≈R(A)*R(V)
R≈√[R(A)*R(V)]

伏安法测电阻R=U/I
此时一个电流表和电阻串联,外接法是电压表直接接在电阻两端,然而内接法是电压表接在电阻左和电流表右。
如果带测电阻R相对于电压表电阻是电阻阻值远远小于电压表,就用外接法。
如果电阻很大,甚至超过了电压表,就用内接法。

电流表内接时,电流准确,电压偏大,因电压表测得的电压是待测电阻电压和电流表电压之和,故电压偏大,测量误差是电压不准带来的,若要电压偏差小则要求电流表的分压尽量小,即待测电阻有很大的阻值,否则分压影响太大。
电流表外接时,电压准确,电流偏大,因电流表测得的电流是待测电阻电流和电压表电流之和,故电流偏大,测量误差是电流不准带来的,若要电流偏差小则要求电压表的分流尽量小,即待测电阻有很小的阻值,否则分流影响太大。
综上所述,电流表内接适于大电阻值的测量,电流表外接适于小电阻值的测量,都是从减小测量误差的角度考虑的。

内接是将电阻和电流表串联,再与电压表并联;

内接适用于电阻阻值远大于电流表的内阻,电流表的分压就可以忽略不计了,否则误差大。

外接是将电阻和电压表并联,再与电流表串联;

外接适用于电阻阻值远大于电压表的内阻,这样的结果是电压表的分压小,计算效果较准确。

计算公式如前面所说

简单一点就是比较电压表、电流表跟待测点阻所差的倍数问题
在电压表和电流表内阻都不知道时
如果电压表与待测电阻差的倍数少 那么电压表的分流作用明显
应用电流表的内接法
不过 若电压表或电流表内阻要是有一个知道的话就不一样了
例如 若电流表内阻已知而电压表内阻未知(一般题目中会说大约多少欧姆)
则应采用电流表内接法 用公式求出电阻后再减去电流表内阻即可
此时认为误差为0

设 电压表电阻Rv 电流表电阻Ra 待测电阻R

R2>>Rv*Ra 采用内接 R2《Rv*Ra 采用内接

把电流表和电压表看成一个电阻,就好理解了

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