电流表内外接法
- 格式:doc
- 大小:94.50 KB
- 文档页数:5
图甲 图乙电流表的内外接法一、师生交流合作:探究一、电流表的内外接法1、原理:部分电路的欧姆定律,即利用电压表和电流表测出电阻两端的电压U 和通过的电流I ,根据欧姆定律可得R=U/I 。
2、电路图:(1)内接法:电流表和待测电阻接在电压表两接线柱内测,如图甲所示;(2)外接法:电流表接在含待测电阻的电压表两接线柱外侧,如图乙所示;…3、误差分析:(1)内接法:如图甲所示,电流表所测电流为通过R x 的电流真实值,电压表所测电压却是R x 和电流表的电压,即U 测=U x +U A ,则R 测=U 测I 测=R x +R A >R x,要想使得R 测接近于R x ,就必须让电流表分得的电压U A 尽可能的小,那么只需要满足R x >>R A 即可。
(2)外接法:如图乙所示,电压表所测电压为Rx 的电压真实值,电流表所测电流却是Rx 和电压表的电流,即I 测=Ix+Iv ,则R 测=U 测I 测=R x R VR x +R V <R x ,要想使得R测接近于R x ,就必须让电压表分得的电流I v 尽可能的小,那么只需要满足R x <<R v 即可。
4、内外接法的选择(1)阻值比较法:R x >>R A 时,—— ;R x <<R v 时,—— 。
(2)比值比较法:当xR >VA R R 时,采用 ;当xR <V A R R 时,采用 。
(3)试触发:当R R R x V A 、、大小都不知道时,可用试触法确定内、外接法。
如下图所示的电路,空出电压表的一个接线头,用该接线头分别试触M 、N 两点,观察两电表的示数变化情况,电压表右端与M 相接时两表的示数为),(11I U ,电压表右端与N 相接时两表的示数为),(22I U , : 如果121I I I ->121U U U -,说明电压表内阻带来的影响大,即 变化较大,应采用内接法, 如果121I I I -<121U U U -,说明电流表内阻带来的影响大,即 变化较大,应采用外接法。
“伏安法”测电阻中的“安内接法”与“安外接法” 前言:用“伏安法”测电阻时,要用电压表测出待测电阻两端的电压U,用电流表测出通过待测电阻的电流I , 然后根据R=IU求出待测电阻的阻值。
其中电流表接入电路的方法有两种,分别叫“安内接法”和“安外接法”;因为电流表、电压表有内阻,接入电路后分别有分压、分流作用,因此两种接法对电阻的测量都会造成误差.下面对两种接法做详细介绍:一、电流表“外接法”1、电流表接在电压表两接线柱外侧的接法,通常叫“安外接法”.2、“安外接法”的电路图:3、“安外接法”的误差分析:电压表的测量值:U V =U R即:电压表测量的是电阻R 两端的真实电压 电流表的测量值:RV R A I I I I >+=即:电流表测量的是电阻与电压表并联后的总电流,比流过R 的电流值大; 用两表读数求得的是电阻的测量值,即:A V I U R =测而真实值应该用加在R 两端的电压和流过R 的电流的真实值求,即:RR I U R =真比较两式可知:R 测<R 真, 测量结果偏小。
4、“安外接法”的测量实质:从以上分析可知:实际测量的是待测电阻R 与电压表并联后的总电阻,所以测量值比R 的真实值偏小。
5、“安外接法”的适用条件:(1) 适用于测量“小阻值”电阻(2)原因分析:误差来源于电压表的分流作用,使电流的测量值比真实值偏大,待测电阻阻值越小,电压表的分流作用影响越小,误差就越 小.所以该电路适合测量小电阻时使用,即适用条件:R <<R V二、电流表“内接法”1、电流表接在电压表两接线柱内侧的接法,通常叫“安内接法” .2、“安内接法”的电路图:3、误差分析:电压表的测量值:RA R V U U U U >+=即:电压表测量的是R 与电流表串联后的总电压,比R 两端电压值大; 电流表示数:I A =I R即:电流表测量的是通过电阻R 的真实电流;用两表读数求得的是测量值,即:AAVR R I U R +==测而真实值应该用加在R 两端的电压和流过R 的电流真实值求,即:RR I U R =真比较两式可知:R 测>R 真,测量结果偏大. 4、“安内接法”的测量实质:从以上分析可知,实际测量的是待测电阻R 与电流表串联后的总电阻,所 以测量值比真实值偏大。
ε复杂的事情简单做,简单的事情重复做,重复的事情用心做,你就是专家ξ
第 1 页 共 1 页
(测量电路)电流表内接法、外接法
1、电流表内接法、外接法比较
内接法 外接法 电路图
误差来源
电流表分压 U 测=U x +U A 电压表分流 I 测=I x +I V 电阻
测量值
R 测=U 测I 测=R x +R A >R x 测量值大于真实值 R 测=U 测I 测=R x R V R x +R V <R x 测量值小于真实值 适用条件
R x R A R x 与R A 大小相当且R x R V 适用于测量 大电阻(相对R A ) 小电阻(相对R v )
①阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若R x
R A ,选用电流表内接法;
若R x 与R A 大小相当且R x R V ,选用电流表外接法
②临界值计算法 R x <R V R A 时,选用电流表外接法;R x >R V R A 时,选用电流表内接法
③试触法
让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则选用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则选用电流表内接法
以上三种方法,可巧记为“大内小外”
△提示:
临界值推导——
内接法误差A R
外接法误差v
x v x x R R R R R +⋅- 当A R =v x v x x R R R R R +⋅-
时,x A A v x R R R R R ⋅+⋅=2,由于A R 比较小,忽略x A R R ⋅ 即A v x R R R ⋅=2。
内接法和外接法
内外接指的是电流表的接法
内接法
测量的待测电阻与电流表串联后和电压表并联,这时所测的电流是正确的,但因为电流表是有内阻的,所以电流表会分得电压,则电压表所测电压为电流表和电阻的电压和.
所以测量值R1=U1/I1大于真实值R
外接法:
测量的待测电阻与电压表并联后和电流表串联,这时所测的电压是正确的,但因为电压表是有内阻的,所以电压表也会有电流通过,则电流表所测电流为通过电压表和电阻的电流之和.
所以测量值R2=U2/I2小于真实值R
一般内接法用于测量大电阻,即电阻值远远大于电流表阻值,此时可以忽略电流表所分电压,电阻测量误差较小;外接法用于测量小电阻,即电阻值远远小于电压表阻值,此时可以忽略电压表所分电流,电阻测量误差较小.
一般初中试验和考试中多用外接法.
送一句口诀:
内大大;外小小
(内接法,测量值大,测大电阻;外接法,测量值小,测小电阻~)。
电流表内接法和外接法的详细解析电流表内接法与外接法的详细解析在电路测量中,电流表的接法直接影响到测量结果的准确性。
常⻅的电流表接法主要分为内接法和外接法两种,这两种接法各⾃具有其独特的测量特点和误差来源。
本⽂将详细解析这两种接法的原理、特点、误差原因及适⽤场景。
⼀、电流表内接法(电流表内接法测电阻)1.原理与电路图电流表内接法,即将电流表接在电压表两接线柱的内侧,使电流表与待测电阻串联,电压表并联在待测电阻两端。
这种接法的特点是电流表测量的电流是流过待测电阻的真实电流,但电压表测量的电压包含了电流表两端的电压。
2.误差分析由于电流表的分压作⽤,电压表测量的电压(U测)实际上是待测电阻两端的电压(U 真)与电流表两端的电压(UA)之和,即U测=U真+UA。
因此,根据欧姆定律R=U/I 计算得到的电阻值(R测)会⼤于待测电阻的真实值(R真),即R测=R真+RA。
误差来源于电流表的分压,且当待测电阻的阻值远⼤于电流表内阻时,误差相对较⼩。
3.适⽤场景内接法适合⽤于测量阻值较⼤的电阻。
因为当待测电阻阻值较⼤时,电流较⼩,电流表两端的分压也较⼩,对测量结果的影响相对较⼩,因此测量值较为准确。
总结为⼝诀:“⼤内偏⼤”,即⼤电阻⽤内接法,测量值偏⼤。
⼆、电流表外接法(电流表外接法测电阻)1.原理与电路图电流表外接法,即将电流表接在电压表两接线柱的外侧,使电流表与待测电阻并联后再与电压表串联。
这种接法的特点是电压表测量的电压是待测电阻两端的真实电压,但电流表测量的电流包含了流过待测电阻的电流和流过电压表的电流之和。
2.误差分析由于电压表的分流作⽤,电流表测量的电流(I测)实际上是流过待测电阻的电流(I 真)与流过电压表的电流(IV)之和,即I测=I真+IV。
因此,根据欧姆定律R=U/I计算得到的电阻值(R测)会⼩于待测电阻的真实值(R真),即R测=U真/(I真+IV),简化后得到R测=R真×I真/(I真+IV),显然R测<R真。
电流表的“内外”接法专题
1、伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法”如图a
电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”如图b
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差
三. 利用试触法确定内、外接法
当R R R x V A 、、大小都不知道时,可用试触法确定内、外接法。
如下图所示的电路,空出电压表的一个接线头,用该接线头分别试触M 、N 两点,观察两电表的示数变化情况,如果
∆∆I I U U
>,说明电压表内阻带来的影响大,即电阻跟电压表的
电阻相差较小,属于“大电阻”,应采用内接法,如果∆∆U
U
I
I
>,
说明电流表内阻带来的影响大,即电阻跟电流表的电阻相差较小,属于“小电阻”应采用外接法。
电流表内外接判断方法及应用在学完11.4 节内容《串联电路和并联电路》后,电流表的内外接作为串并联规律的应用,是电学实验常考察的重点内容。
电流表和电压表由表头改装而来,二表均有内阻,电流表内阻R A 远小于电压表内阻R V 。
由于表有内阻,无论采用电流表内接或者外接,用电压除以电流得到的测量值总是不等于真实值,存在误差。
一、 内外接判断公式图 1内接法和外接法图1中左图是电流表的外接法,右图是电流表的内接法。
很多教辅资料给出判断内外接的方法是:x R <,采用外接法,测量值小于真实值;x R >,采用内接法,测量值大于真实值。
R x 为待测电阻真实值,R V 为电压表内阻,R A 为电流表内阻。
为便于学生记忆,概括为“小外偏小,大内偏大”。
第一个“小”指的是x R <,“外”指的是“电流表外接”,“偏小”指的是测量值小于真实值。
第一个“大”指的是x R >“内”指的是电流表内接,“偏大”指的是内接时的测量值大于真实值,测量偏大。
很多教辅资料都没有给出该公式的“来龙”,学生只能靠机械的记忆使用该公式。
在不明白该公式来源的情况下使用该公式,总是没有把问题弄清楚,这不是一种正确的学习态度。
二、 公式推导比较R x的大小判断内外接的方法来源于比较外接法和内接法的相对误差。
哪种接法的相对误差更小,即测量值更接近真实值,就应采用哪种接法。
通过比较相对误差大小可以推导出这个公式。
采用电流表内接法,电阻的测量值为待测电阻值与电流表内阻之和,即内接法电阻的测量值R 测内=R x +R A .采用电流表外接法,电阻的测量值等于电压表和待测电阻并联后的阻值,即测量值R 外测= R V R x R V +R x. 采用电流表内接方式,相对误差δ1为A 1x x x R R R R R δ-==测内 (1) 外接法的相对误差δ2为x 2x 2x V x R R R R R R δ-==+ (2) 由于外接法的测量值是电压表和待测电阻并联后的阻值,测量值小于待测电阻的真实值,为了让相对误差取正值便于比较,在(2)式的分子上是用真实值减去测量值.若δ1<δ2,说明电流表内接的相对误差较小,测量值更接近真实值,那么电流表就要采用内接法;δ1>δ2,说明电流表使用外接法的相对误差较小,测量值a.内接法 b.外接法R X V R XA VA更接近待测电阻的真实值.若δ1>δ2,将(1)和(2)式代入,得到A x V xx R R R R R >+ 化简为2x A x A V 0R R R R R --< 不等式的解为0x R << (3) (3)式是不等式的严格解,和通常用的判断公式不一样。
电流表内外接法测定电源的电动势和内阻的误差分析河南 周口二高 付新建一、两种测量电路的比较和测量电路的选择:按电流表内外接法的不同进行分类,测定电源的电动势和内阻一般有以下两种电路可供选择。
·在甲图中,相对于被测量的电源而言,电流表属外接。
由图可知,V A I=I I +,其中I A为电流表读数,I V 为电压表的分流。
我们在测量时,取I A =I ,忽略了电压表的分流I V ,引起了系统误差。
当R V >>R 时,I V <<I A ,才可以忽略I V ,所以采用甲图时,应要求R V >>R ,才可以减小系统误差。
在乙图中,相对于被测量的电源而言,电流表属内接。
由图可知,路端电压V A U=U +U ,其中U V 为电压表读数,U A 为电流表的分压。
在测量时取U V =U ,忽略了电流表的分压U A ,引起了系统误差。
当电源内阻r>>R A 时,U A <<U 内=Ir ,才可以忽略U A ,减小系统误差。
一般来说,采用乙图时,电池的内阻r 很小,而电流表的内阻R A 小的有几欧,甚至几十欧,上百欧,都比内阻大很多,采用乙图测量时,内阻的测量值包括了R A 在内的阻值,即r 测=r+R A ,所以误差很大,一般不采用乙图,我们做实验时宜采用甲图。
二、采用甲图即电流表外接法时测量值和真实值的比较:采用甲图测E 、r 时,误差由电压表的分流引起的,这种误差叫系统误差,由电路本身结构造成的。
由图可知,V A I=I I +。
测量时,取I A =I ,忽略了电压表的分流I V ,此时求得的电动势和内阻称为测量值,用 E 测、r 测表示。
!则由闭合电路欧姆定律E=U+Ir ,得, E 测=U 1+I 1r 测...............(1) E 测=U 2+I 2r 测 (2)其中,U 1、U 2为电压表示数,I 1、I 2为电流表示数。
图甲
图乙
电流表的内外接法
一、师生交流合作:
探究一、电流表的内外接法
1、原理:部分电路的欧姆定律,即利用电压表和电流表测出
电阻两端的电压U 和通过的电流I ,根据欧姆定律可得R=U/I 。
2、电路图: (1)内接法:电流表和待测电阻接在电压表两接线柱内测,如图甲所示;
(2)外接法:电流表接在含待测电阻的电压表两接线柱外侧,
如图乙所示;
3、误差分析:
(1)内接法:如图甲所示,电流表所测电流为通过R x 的电流真实值,电压表所测电压却是R x 和电流表的电压,即U 测=U x +U A ,则R 测=U 测
I 测=R x +R A >R x ,
要想使得R 测接近于R x ,就必须让电流表分得的电压U A 尽可能的小,那么只需要满足R x >>R A 即可。
(2)外接法:如图乙所示,电压表所测电压为Rx 的电压真实值,电流表所测电流却是Rx 和电压表的电流,即I 测=Ix+Iv ,则R 测=
U 测I 测=R x R V R x +R V <R x ,要想使得R 测接近于R x ,就必须让电压表分得的电流I v 尽可能的小,那么只需要满足R x <<R v 即可。
4、内外接法的选择
(1)阻值比较法:R x >>R A 时,—— ;R x <<R v 时,—— 。
(2)比值比较法:
当x R >V A R R 时,采用 ;当x
R <V A R R 时,采用 。
(3)试触发:当R R R x V A 、、大小都不知道时,可用试触法确定内、外
接法。
如下图所示的电路,空出电压表的一个接线头,用该接线头分别
试触M 、N 两点,观察两电表的示数变化情况,电压表右端与M 相接时
两表的示数为),(11I U ,电压表右端与N 相接时两表的示数为),(22I U , 如果12
1I I I ->1
21U U U -,说明电压表内阻带来的影响大,即 变化较大,应采用内接法, 如果12
1I I I -<1
21U U U -,说明电流表内阻带来的影响大,即 变化较大,应采用外接法。
例1、图中若考虑电流表和电压表的内阻影响,用两表示数算出的R 测
=U/I ( )
A .比R 真实值大.
B .比R 的真实值小.
C .引起误差的原因是I 偏大
D .引起误差的原因是U 偏小
当堂检测:
1、用伏安法测电阻时,电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是
( )
A 、外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值小于真实
值
B 、外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值大于真实
值
C 、内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值小于真实值
D 、内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值大于真实值
2.图中,考虑两表的内阻影响,用两表的示数算出的R 测=U/I ( )
A .比R 的真实值小.
B .比R 的真实值大.
C .引起误差的原因是U 偏大.
D .引起误差的原因是I 偏小.
3.采用电流表外接的电路,测量某电阻值,电压表的示数为18.0V ,电流表的示
数0.18A ,电压表内阻为1000Ω,求被测电阻的真实值为___ ___.
4. 如图5甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两
接线柱时,能测量的最大电流是________ A ,对应
刻度盘上每一小格代表________ A ,
图中表针示数
为_____ A ;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表________ A ,图中表针示数为______ A.
图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程0-3V 时,测量电压最大值不得超过________ V ,每小格表示________ V ,图中指针示数________ V ;若使用的是较大量程0-15V 时,则表盘刻度每小格表示________ V ,图中指针示数________ V.
5.在下图右图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图,下述
说法正确的是:( )
A .甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表的内接法
B .甲图中电阻测量值大于真实值,乙图中电阻测量值小于真实值
C .甲图中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R<<R V
D .乙图中灯泡电阻的精确值应为V A A
U R I 6.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R 1 ,如果采
用乙电路,测量值为R 2,那么R 1 、R 2与真实值R 之间满足
关系( )
A .R 1>R >R 2
B .R >R 1>R 2
C .R 1<R <R 2
D .R <R 1<R 2
7.用伏安法测电阻时有如上图所示的甲、乙两种接法,下面说法中正确的是( )
A .当R <<R A 时,用甲种接法误差较小,当R >>R A 时,用乙种接法误差较小
B .当R >>R A 时,用甲种接法误差较小,当R <<R A 时,用乙种接法误差较小
C .当R <<R A 时,用甲种接法误差较小,当R >>R v 时,用乙种接法误差较小
D.当R>>R v时,用甲种接法误差较小,当R<<R A时,用乙种接法误差较小
8.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图甲、乙
两种电路各测一次,用乙图所测数据为3.0V,3.0mA,用甲图测得的数据是
2.9V, 4.0mA,由此可知,用________图测得R x的误差较小,测量值
R=________。
9.如图所示,电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试
为2.9V和3V。
则待测电阻的真实值应为()
A.比100Ω略大一些B.比100Ω略小一些
C.比72.5Ω略大一些D.比72.5Ω略小一些
Welcome To Download !!!
欢迎您的下载,资料仅供参考!。