电流表的内外接专题
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电流表内外接判断方法电流表是电子测量仪器中的一种,主要用于测量电路中的电流值。
电流表的使用方法有多种,其中一种方法就是将电流表内外接。
这种方法通常用于测量直流电路中的电流值,下面将详细介绍电流表内外接的判断方法。
一、电流表的内部电路结构了解电流表内外接方法之前,首先需要了解电流表的内部电路结构。
一般来说,电流表由电流计和多档电阻组成。
电流计是电流表的核心部件,它能够将电流转换为电信号,在电流表上显示出来。
多档电阻则用于调节电流计的灵敏度,使其适用于不同范围的电流测量。
二、电流表内外接的判断方法1. 内接方式内接方式是指将电流表直接接入电路中,通过电流表内部的电路结构来测量电路中的电流值。
内接方式的特点是测量范围较窄,适用于小电流测量。
内接方式的接法是将电流表的两个引线分别接在电路的正负极上,注意要与电路的方向一致,否则会影响测量结果。
2. 外接方式外接方式是指将电流表与电路分开接入,通过外部电路来测量电路中的电流值。
外接方式的特点是测量范围较广,适用于大电流测量。
外接方式的接法是将电流表的两个引线接在外部电路的电阻上,通过欧姆定律来计算电路中的电流值。
三、注意事项1. 测量前要先确定电流表的量程,选择合适的测量档位,避免超出电流表的测量范围。
2. 测量时要注意电路的正负极,避免接反。
3. 测量时要保证电路通电,否则无法测量电流值。
4. 测量时要避免电流过大,以免损坏电流表。
5. 测量时要保持稳定,避免震动和干扰,影响测量结果。
电流表内外接是测量电路中电流值的常用方法之一。
内接方式适用于小电流测量,外接方式适用于大电流测量。
在使用电流表测量电路中的电流值时,需要注意量程、接法、电路方向等因素,以保证测量结果的准确性。
电流表内外接滑动变阻器限流与分压接法引言在电路实验中,经常会涉及到对电流进行测量。
为了保护仪器以及被测电路,我们通常会使用电流表进行测量。
然而,电流表的量程是有限的,当被测电流超过量程范围时,如果不采取措施,会导致电流表烧毁。
为了解决这个问题,我们可以使用滑动变阻器进行限流,同时还可以通过分压接法改变电流表的量程,以适应不同的测量需求。
电流表内接滑动变阻器限流接法在电流表内接滑动变阻器限流接法中,滑动变阻器被串联在电流表的测量回路中,用于限制通过电流表的电流。
这样做的目的是保护电流表,防止过大的电流流过。
接法步骤1.将电流表的正引线和滑动变阻器的接线端子连接。
2.将滑动变阻器的移动端接地,与电流表的负引线相连。
注意事项•在选择滑动变阻器的阻值时,要根据被测电路的电流范围来确定。
一般来说,选取一个稍微大一点的阻值,以提供一定的测量余地。
•在连接电流表和滑动变阻器的引线时,要注意引线的正确连接,避免接错导致测量结果错误。
电流表外接滑动变阻器限流接法在电流表外接滑动变阻器限流接法中,滑动变阻器则被并联在电流表的测量回路之外,用于限制通过电流表的电流。
这种接法更加灵活,可以根据需要调整电流表的量程,并且不会对被测电路产生过多的影响。
接法步骤1.将电流表的正引线接在被测电路的正极上。
2.将电流表的负引线接在被测电路的负极上。
3.将滑动变阻器的两个引线分别接在电流表的正负极上。
注意事项•在选择滑动变阻器的阻值时,要根据被测电路的电流范围来确定。
同样,选取一个稍微大一点的阻值,以提供一定的测量余地。
•在连接电流表和滑动变阻器的引线时,要确保引线连接牢固,避免接触松动导致测量结果不稳定。
通过使用滑动变阻器进行限流和分压接法,我们可以保护电流表,防止其过载烧毁,并且可以调整电流表的量程,以适应不同的测量需求。
在实际应用中,根据具体情况选择内接或外接滑动变阻器的接法,能够更好地实现电流的准确测量和保护电路仪器的目的。
电流表内外接法选择
写在前面:电学实验中关于电流表内外接法基本上是每次必考,现将选择的途径汇总如下。
法一:误差法
电流表内接法R测=Rx+RA,误差原因是电流表分压,其测量结果偏大,相对误差为RA/Rx;电流表外接法R测
=RxRV/(Rx+RV),误差原因是电压表分流,其测量结果偏小,相对误差为Rx/RV。
这种方法适用于粗略知道待测电阻值和电压表、电流表内阻值。
法二:试探法
将电流表按内接法和外接法各测一次,电压表和电流表的计数都发生变化,比较两表变化量的相对大小△I/I和△U/U,其中I、U任取一组测量值。
分析其中一个较大的原因,然
后回避。
例如△I/I>△U/U,说明两种接法对电流影响较大,其原因在于电压表分压作用明确,实验中应回避,故此时应该采用电流表内接法。
这种方法适用于不知道待测电阻值和电压表、电流表内阻值。
法三:精确法
电流表内接法R测=Rx+RA,电流表外接法R测=RxRV/(Rx+RV),若在实验中知道电压表或电流表的准确内阻值,可将电表内阻值代入测量结果换算出更加精确的待测电阻的阻值。
此时
不受法一中误差大小的限制,只要选择能测出电阻精确值的接法即可。
这种方法适用知道待测电阻值和电压表、电流表内阻准确值。
一. 误差的产生原因 伏安法测电阻是根据部分电路欧姆定律来进行测量的。
它的测量值和真实值应该是:R U I R U I x x 测测测真,==,即使是测量十分准确的电压表和电流表,由于电压表和电流表都有内阻,导致了电阻的测量值和真实值存在误差。
当选用外接法(a )时,电压表与电阻并联,电压表的读数就是电阻两端的电压,但电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流,因此测量值要小于真实值,实际上测量的电阻值是电压表内电阻和电阻并联的阻值。
如果电阻R x 的值远小于电压表的内阻R V ,电压表分去的电流很小,这时电流表测量的电流就接近于通过电阻的电流,所以外接法适合于测小电阻。
当选用内接法(b )时,电流表与电阻串联,电流表的读数就是电阻的电流值,但电压表测的是电阻和电流表的总电压,所以测量值大于真实值,实际上测量的电阻值是电阻与电流表内电阻串联的总电阻值。
如果电阻R x 的值远大于电流表的内阻R A ,电流表分去的电压很小,这时电压表测量的电压就接近于电阻两端的电压,所以内接法适合于测大电阻。
二. 系统的相对误差由于外接法(a )测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以:相对误差=-=+-=+⨯||||R R R R R R R R R R R R x x V x V x x x x x V 测100% 内接法(b )测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,所以:相对误差=-=+-=⨯||||R R R R R R R R R x x x A x x A x测100% 当内、外接法相对误差相等时,有R R R R R x x V A x +=,所以,R R R A V 0≈(R R A V <<)为临界值。
当R R R x A V >(即R x 为大电阻)时用内接法,当R R R x A V <(即R x 为小电阻)时用外接法,这样所测的值误差相对较小。
当R R R x A V =时,用内、外接法均可。
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。
1
A V R c d 1电流表的“内接法”与“外接法”
一、知识目标:
1.知道伏安法测电阻的原理,理解电流表的内、外两种连接方式;
2.会分析电流表内、外接法产生误差的原因,并掌握减小误差的方法;
3.理解并会掌握电路选择的三种基本方法,即:“直接比较法”、“定量判断法”、“试触法”。
例1.用伏安法测电阻,可采用下图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000 Ω,电流表内
阻为 Ω.
(1)当测量100 Ω左右的电阻时,宜采用________电路.
(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V 、 A ,则此电阻的测量值为_____Ω,
真实值为_____Ω.
【针对练习】
1.如下图所示,用伏安法测电阻,若电流表内阻1Ω,电压表内阻5000Ω,R x 约为10Ω,则下图中哪
个测量结果较为准确?测量值比真实值偏大还是偏小( )
A .甲电路,偏大
B .甲电路,偏小
C .乙电路,偏大
D .乙电路,偏小 2.如图所示电流表和电压表的读数分别为10V 和,电压表内阻为500Ω,那么待测电阻R 的测量值比真
实值 ,(大或小)测量值为 Ω,真实值为 Ω.
(3)试触法:
①若电压表示数有明显变化,即 时, 采用外接法
U U I I ∆<∆U U I I ∆>∆
A V
A
V
R x R x (a)(b)
②若电流表表示数有明显变化,即时,采用内接法
例2.如右图所示,用伏安法测电阻R0的值时,M、N接在恒压电源上,当S接a点时电压表示数为10 V,电流表示数为A;当S接b点时,电压表示数为12 V,电流表示数为A.为了较准确地测定R0的值,S 应接在________点,R0的真实值为________Ω.
【变式训练】
分别用图(a)、(b)两种电路测量同一未知电阻的阻值.图(a)中两表的示数分别为3V、4mA,图(b)中两表的示数分别为4V、,则待测电阻R x的真实值为()
A.略小于1kΩ B.略小于750Ω
C.略大于1kΩ D.略大于750Ω
【课后练习】
1.用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx:约55Ω,
B.电流表A:量程0-3A (内阻Ω)
C.电压表V:量程0-15V (内阻4KΩ)
简要写出电路选择的判断过程并在图框中画出电流表
连接方式的电路图
2.如右图所示电路,用伏安法测量电阻的大小.电阻R=320Ω时,电流表的示数是15mA,电压表的示数是.如果用这个电路测量未知电阻R′,电流表的示数是13mA,电压表的示数是,则电阻R′的大小是()
A.R>420Ω B.400Ω<R′<420Ω
C.R′=420Ω D.无法确定
3.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用如图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为、,用(b)图测得的数据是、,由此可知,用图测得Rx的误差较小,测量值Rx= Ω.
2
V A
R X a b
P
4.指针P分别接触点a和b,发现电压表示数无明显变化,电流表示数有明显变化,则P应接点.
3。