半偏法测电压表内阻原理误差分析

用半偏法测电阻及误差分析用半偏法可以测量电流表的电阻（含灵敏电流计）、伏特表的电阻和未知电阻的阻值．如何设计实验电路，如何测量，怎样减少实验误差，下面分类解析． 1、 用半偏法测电流表的内阻R g电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路．应用图1电路测量电流表的内阻： 步骤： （1）先闭会开关S 1和S 2，调节变阻器R ，使电流表指针指向满偏；（2）再断开开关S 2，仅调节电阻箱R /，使电流表指针指向半偏；（3）电流表的内阻等于电阻箱的阻值R /． 实验仪器的基本要求：R << R /．表流表内阻误差分析：图1是串联半偏，因为流过R g 和R /的电流相等，应比较它们的电压U g 和U 2的大小，S 2闭合时，两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ，S 2断开时，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律得：总电流减少，R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少，并联部分的电压U 并增大，即U 并= U g /2 +U 2/> U g所以U 2/ > U g /2 ，R /> R g ．故测量值偏大．注：在图1电路中，R /只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流计的电阻大一点就可以了．R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，要求R << R /，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．应用图2电路测量电流表的内阻： 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏； （2）使R 不变，闭合S ２调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半； （3）此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g ．实验的基本要求：R >> R /． 表流表内阻误差分析图2是并联半偏，在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R ’的电流比电流表电流多，R ’的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．注：图2电路中，R ’只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，也可用电阻箱或电位器，但其阻值要求较大，要求R >> R /，以减小因闭合S 2而引起总电流的变化，从而减小误差．2、用半偏法测电压表的内阻 应用图３电路测量电压表的内阻 步骤：（1）先将R 调到最左端，闭合S 1和 S 2，调节R 使电压表满偏；（2）使R 不变，断开S ２调节R /使电压表指到满刻度的一半；（3）此时电阻箱R /的读数即为电压表的内阻R V ． 电压表内阻误差分析：在半偏法测电压表内阻电路中，在断开S ２时，引起总电阻增大，滑动变阻器两端分得电压将超过原电压表的满偏电压，调节R ’使电压表半偏时，R /上的电压将比电压表半偏电压大，故R /的电阻比电压表的内阻大，所以测得电压表内阻1图1 图3图2偏大．注：在图3电路中，R /只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S 2而引起总电压的变化，从而减小误差．3、用半偏法测未知电阻R x 的阻值拓展1：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图4连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图1；测量结果为：R x =R /- R g误差分析如图3；拓展2：如果已知电流表的内阻为R g ，将一个未知的电阻R x 按图5连接，可以测出未知的电阻R x 的阻值．步骤同图2；测量结果为：R x =R /- R g 误差分析如图2 题例分析：例1（04天津理综）现有一块59C2型的小量程电流表G （表头），满偏电流为A μ50，内阻约为800～850Ω，把它改装成mA 1、mA 10的两量程电流表．可供选择的器材有：滑动变阻器R 1，最大阻值20Ω；滑动变阻器2R ，最大阻值Ωk 100 电阻箱R '，最大阻值Ω9999定值电阻0R ，阻值Ωk 1；电池E 1，电动势1.5V ；电池2E ，电动势V 0.3；电池3E标准电流表A ，满偏电流mA 5.1；单刀单掷开关1S 和2S ，单刀双掷开关3S 采用如图6器为 ；选用的电池为 ．解析：根据半偏法的实验原理，提高测量精确度，按图6电流为A μ50，滑动变阻器的最大阻值Ωk 100，3E ．1图4同型题：1（05年江苏）将满偏电流I g =300μA 、内阻未知的电流表○G 改装成电压表并进行核对．(1)利用如图7所示的电路测量电流表○G 的内阻(图中电源的电动势E=4V )：先闭合S 1，调节R ，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S 2，保持R 不变，调节R ′，使电流表指针偏转到满刻度的32，读出此时R ′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值R g= Ω．(2)将该表改装成量程为3V 的电压表，需 (填“串联”或“并联”)阻值为R 0= Ω的电阻．答案：（1）100 （2）串联 9900例2（88年全国高考）如图8所示是测定电流表内电阻实验的电路图，电流表的内电阻约在100Ω左右，满偏电流为500μＡ，用电池作电源．某学生进行的实验步骤如下：①先将R 的阻值调节到最大，合上K 1，调节R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度．②合上K 2，调节R ′和R 的阻值，使电流表的指针偏到满刻度的一半． ③记下R ′的阻值．指出上述实验步骤中有什么错误． 答： ．解析：②只调节R ′，不能调节R同型题图7图8测定电流表内电阻的实验中备用的器件有:A 、电流表(量程0～100μA),B 、标准伏特表(量程0～5V),C 、电阻箱(阻值范围0～999Ω),D 、电阻箱(阻值范围0～9999Ω),E 、电源(电动势2V,有内阻),F 、电源(电动势6V,有内阻),G 、滑动变阻器(阻值范围0～50Ω,额定电流1.5A),还有若干电键和导线． （1）、如果采用图9所示的电路测定电流表A 的内电阻并且要想得到较高的精确度,那末从以上备用的器件中,可变电阻R 1应选用 ,可变电阻R 2应选用 ,电源ε应选用 ．(用字母代号填写) （2）、如果实验时要进行的步骤有:A 、合上K 1；B 、合上K 2；C 、观察R 1的阻值是否最大,如果不是,将R 1的阻值调至最大；D 、调节R 1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；E 、调节R 2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半；F 、记下R 2的阻值．把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处:① ；② ；③ ；④ ；⑤ ；⑥ ．（3）、如果在步骤F 中所得R 2的阻值为600欧姆,则图9中电流表的内电阻R g 的测量值为 欧姆． （4）、如果要将第(1)小题中的电流表A 改装成量程为0～5V 的伏特表,则改装的方法是跟电流表 联一个阻值为 欧姆的电阻．（5）、图10所示器件中,一部分是将电流表改装为伏特表所需的,其余是为了把改装成的伏特表跟标准伏特表进行核对所需的．首先在下面空白处画出改装和核对都包括在内的电路图(要求对0～5V 的所有刻度都能在实验中进行核对),然后在图2上画出连线,将所示器件按以上要求连接成实验电路．答案：（1）.D,C,F （2）.CADBEF （3）.600. （4）、串,49400. （5）、图10 图９Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。

半偏法测电压表内阻误差减小方法嘿，小伙伴们！今天咱们来唠唠半偏法测电压表内阻这个事儿。

你就把这事儿想象成一场侦探游戏，咱们的目标就是精准地找出电压表内阻这个“神秘大盗”，但是过程中可不能被误差这个“小捣蛋鬼”给骗喽。

咱先说说半偏法的常规操作，就像走钢丝一样，稍微有点歪就容易出岔子。

在这个实验里，初始的时候电路是个整体，当我们调节电阻让电压表半偏的时候，就好像在一个大蛋糕上切下了一半，但是这时候电路里的电流就像是一群调皮的小蚂蚁，开始乱了阵脚。

因为我们改变了电阻，整个电路的状态就发生了变化，这就导致误差像气球一样开始膨胀起来。

那怎么减小这个误差呢？这就像是给误差这个调皮鬼上枷锁一样。

首先啊，电源得选好，电源就像是我们这场侦探游戏的能量站。

要是电源的电动势不稳定，那就像能量站一会儿有电一会儿没电，那可不行。

得选个电动势稳定的电源，这样才能给实验一个稳定的“大后方”，就像给我们的侦探之旅提供了一个坚实的基地。

再说说滑动变阻器，这滑动变阻器啊，就像是一个可以控制水流大小的阀门。

咱们得选个阻值比较大的滑动变阻器。

你想啊，如果它的阻值小得可怜，就像一个小针眼一样，那电流就会像洪水一样，一下子就冲过去了，根本没法精细地调节。

而大阻值的滑动变阻器呢，就能让电流像涓涓细流一样，我们可以更精准地控制，这样误差这个小怪兽就不容易冒出来捣乱啦。

还有哦，实验过程中的操作就像是在走迷宫，得小心翼翼。

在调节电阻的时候，动作要轻、要慢，就像给一只睡着的小猫挠痒痒一样。

要是动作太大，就像突然把小猫给惊醒了，电路里的各种物理量就会像受惊的小鹿一样到处乱跑，误差也就跟着变大了。

而且啊，我们要多做几次实验取平均值。

这就好比是找一群侦探一起破案，一个侦探可能会看走眼，但是一群侦探综合起来的结论就比较靠谱啦。

每次实验就像是一个侦探的报告，多做几次然后取平均值，就像是把这些报告汇总起来，误差这个小骗子就无处遁形了。

在这个半偏法测电压表内阻的世界里，我们就是智慧的探险家，只要我们小心应对，把电源、滑动变阻器这些工具用好，操作的时候像个沉稳的老手，再加上多做几次实验这个“群策群力”的大招，误差这个“小怪兽”就只能乖乖地躲在角落里，我们就能更精准地测出电压表的内阻啦。

半偏法测电流表和电压表的内阻实验系统误差分析湖北省监利县朱河中学黄尚鹏摘要：本文从理论上运用严格的数学方法对半偏法测电流表和电压表的内阻实验的系统误差进行了分析，从而给出半偏法测电流表和电压表内阻的实验条件，以供大家参考。

关键词：半偏法系统误差相对误差闭合电路欧姆定律并联分流串联分压一、半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析半偏法测电流表的内阻实验电路原理图如图1所示，实验操作步骤如下：图1第一步：开关、闭合前，将滑动变阻器的阻值调到最大。

第二步：闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏。

第三步：保持开关闭合，滑动变阻器不动，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表半偏。

第四步：记下此时电阻箱的阻值，则电流表的内阻。

本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即，这样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。

但事实上，当开关闭合后，干路中的总电流是变大的，当电流表半偏时，通过电阻箱的电流比通过电流表的电流要大，根据并联分流规律可知，半偏法测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。

下面笔者从理论上运用严格的数学方法对该实验的系统误差进行分析。

假定电源的电动势为，内阻为，电流表的满偏电流为。

闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表满偏时，根据闭合电路欧姆定律得（1）闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表半偏时，根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得（2）联立（1）和（2），消除和得（3）由（1）解得，将其代入（3）得（4）由（3）可知，且当，即时，近似成立。

由（4）可知与的相对误差（5）由（5）可知，电源的电动势越大，相对误差越小。

结论：用半偏法测电流表的内阻时，测量值比真实值小，为减小实验误差，应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即，而要做到这一点，必须使用电动势较大的电源，且为防止电流表过载，必须用大阻值的滑动变阻器与之匹配，可见电源的电动势的大小对误差起主导作用。

二、半偏法测电压表的内阻实验系统误差分析半偏法测电压表的内阻实验电路原理图如图2所示，实验操作步骤如下：图2第一步：开关闭合前，将电阻箱的阻值调到零，滑动变阻器的滑片调到最左端。

减小半偏法测电阻误差的方法一、半偏法测电阻的原理。

1.1 首先得知道半偏法是个啥玩意儿。

半偏法呢，就是一种测量电阻的巧妙方法。

它的基本原理是通过调整电路中的某些参数，让电表达到半偏状态，然后根据电路的一些关系来计算出我们要测的电阻值。

就像走迷宫一样，得找到那个关键的点，半偏状态就是这个关键的点。

1.2 但是呢，这里面存在误差。

为啥会有误差呢？这就好比是做蛋糕，原料的一点点偏差就可能让蛋糕的味道不太对。

在半偏法测电阻中，电路的一些理想化假设和实际情况的差异就导致了误差的产生。

二、误差产生的原因。

2.1 电表内阻的影响。

电表可不是完美的，它自身有内阻。

这就像一个人身上背着个小包袱，这个包袱会影响他的行动。

在半偏法测量中，电表的内阻会让我们计算出来的电阻值和真实值有偏差。

比如说，我们以为是一条畅通无阻的路，实际上因为这个内阻的存在，就像路上有了小石头，阻碍了我们准确测量。

2.2 电源电压的波动。

电源就像人的心脏，给整个电路提供动力。

但是电源电压可不是纹丝不动的，它可能会波动。

这一波动可不得了，就像海上的风浪，让船偏离航线一样。

电源电压波动会使我们在进行半偏操作时，电路中的电流和电压情况发生变化，从而导致测量误差。

2.3 电路元件的精度。

电路里的元件，像电阻啊什么的，它们的精度也是有限的。

这就好比是用一把不是特别精确的尺子去量东西，量出来的结果肯定是有误差的。

元件精度不够高，就会在半偏法测量电阻的过程中引入误差。

三、减小误差的方法。

3.1 校准电表。

这就好比给运动员进行赛前训练，让他们发挥出最佳水平。

校准电表可以减小电表内阻带来的误差。

我们可以用更精确的仪器去测量电表的内阻，然后在计算的时候把这个内阻的影响考虑进去。

就像给有包袱的人减轻包袱一样，让他能更轻松准确地往前走。

3.2 稳定电源电压。

我们要想办法让电源电压像定海神针一样稳定。

可以使用稳压电源，这样就能避免因为电源电压波动带来的误差。

这就像是给在海上航行的船提供一个平静的港湾，让它不会因为风浪而偏离方向。

完整版用半偏法测电阻及误差分析半偏法是电阻测量中常用的一种方法，其基本原理是通过对电阻两端加上偏置电压，测量电流和电压的关系，从而计算出电阻的数值。

本文将详细介绍半偏法测电阻的步骤以及误差分析。

一、半偏法测电阻的步骤1.准备工作a.将所需测量的电阻准备妥当。

b.准备一个恒定电压源，能够产生相对较小的电压（通常在1V左右）。

c.准备一个测量电流的电流表和一个测量电压的电压表。

2.建立电路a.将电阻连接到待测电路中，并将待测电路与电压源相连。

b.将电流表与电阻串联，测量电流。

将电压表与电阻平行，测量电压。

3.计算电阻值根据测得的电流和电压值，计算电阻的数值。

常用的计算公式是R=U/I，其中R为电阻值，U为电压，I为电流。

4.误差分析二、误差分析1.仪器误差a.电流表和电压表的实际测量值与理论值之间存在误差，称为仪器误差。

通常情况下，仪器误差会在一定的范围内。

b.仪器误差可以通过计算多次测量的平均值来减小，这可以提高测量的准确性。

2.环境误差a.环境因素如温度、湿度等可能会影响测量结果，称为环境误差。

这些因素可能导致电阻值的变化，从而影响测量结果的准确性。

b.为了尽量减小环境误差的影响，可以在较稳定的环境条件下进行测量，并避免温度变化较大的地方进行测量。

3.人为误差b.为了降低人为误差的影响，可以进行多次测量取平均值，并提前熟悉测量方法和操作规程。

4.综合误差a.综合误差是由仪器误差、环境误差和人为误差等诸多因素共同引起的测量误差。

为了减小综合误差，需要综合考虑各个因素对测量结果的影响，并采取相应的措施。

总结：。

半偏法测电流表和电压表的内阻实验系统误差分析一、半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析半偏法测电流表的内阻实验电路原理图如图1所示，实验操作步骤如下:第四步：记下此时电阻箱&的阻值，则电流表的内阻本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即开关目！闭合前后干路中的总电流是不变的。

但事实上，当开关是变大的，当电流表半偏时，通过电阻箱&的电流比通过电流表的电流要大，根据并联分流规律可知，半偏法测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。

下面笔者从理论上运用严格的数学方法对该实验的系统误差进行分析。

假定电源的电动势为用，内阻为「，电流表的满偏电流为4。

第一步：开关鸟、第二步：闭合开关第三步：保持开关使电流表半偏。

图1闭合前，将滑动变阻器&的阻值调到最大。

$，调节滑动变阻器热，使电流表满偏。

$闭合，滑动变阻器不动，闭合开关禺，调节电阻箱耳的阻值,鸟»兔，这样就可近似认为虽闭合后，干路中的总电流（1）闭合开关^，调节滑动变阻器E，使电流表满偏时，根据闭合电路欧姆定律得闭合开关$2，调节电阻箱&的阻值，使电流表半偏时，根据闭合电路欧姆定律及并联 分流公式得_2 g昭联立（1 ）和（2）， 消除（1解得垃+2丰-耳S ，将其代入（3）得(4)（3）可知念V 呂，且当应1+尸» Rg ，即兔AA Rg 时,（4）可知由 n = --- = -2—1Rg 与耳的相对误差由（5）可知，电源的电动势 占越大，相对误差越小。

结论：用半偏法测电流表的内阻时，测量值比真实值小， 应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻，即 %"施 须使用电动势较大的电源，且为防止电流表过载，必须用大阻值的滑动变阻器 与之匹配，可见电源的电动势的大小对误差起主导作用。

为减小实验误差,,而要做到这一点，必二、半偏法测电压表的内阻实验系统误差分析半偏法测电压表的内阻实验电路原理图如图 2所示，实验操作步骤如下:第一步：开关&闭合前，将电阻箱尽的阻值调到零，滑动变阻器垃的滑片尸调到最左端&。

“半偏法”测电阻实验的误差分析与改进“半偏法”测电阻实验是电学实验中一个很重要的实验，由于其电路简单、精度较高，所以在平时的实验中经常用到。

笔者通过对“半偏法”的研究发现，此实验的误差来源有两个：（1）电阻箱R ' 和变阻器R 的阻值关系；（2）两次偏角的大小关系。

本文试着从这两个方面来改进这个实验，使其达到更高的精度，不当之处，请同仁们给予指正。

一、半偏电流法实验与改进1．具体操作步骤：如图1 所示，先把开关K1 , K 2 都断开将电位器的阻值调到最大，然后闭合开关K 2 调节电位器的阻值使电流表满偏，最后再闭合开关K1 并调节电阻箱的阻值使电流表半偏，记下此时电阻箱的阻值R ' 。

电路中要求变阻器R 的值远大于电阻箱R ' 的值，才能认为GR'K1R E, rK2图1电阻箱的值R ' 与电流表的内阻R g 近似相等。

但实际上，电阻箱在接入电路后，干路电阻变小，电流变大。

当电流表半偏时，电阻箱上的分流是大于I g2的，所以电阻箱的值小于R g ，用R ' 代替R g 则测量值偏小。

2．定量研究：为了提高实验的精度，可以改变两次的偏角大小关系。

设电流表第一次是满偏，第二次的偏角是第一次的n 倍(0 < n < 1) ，电动势为E ，无内阻，则有以下表达式：E= R + Rg , nI g =I g上式可化简为：E R'E R g R ' R g + R 'R+R g + R 'R g =1- n '1R()'1- n Rn1-n R3．讨论：1 当 n = 时，R g = 2R ' '（即为题目中的半偏法） ，且 R >> R ' ，则有 R g = RR ' 1- R1- n 'R 。

这种测量的方法 n但测量值仍是偏小的。

当 n 值减小时，其测量精度会提高，因为 n 越小，表明电阻 箱分流多其阻值 R ' 越小，而 R 又是一个定值，则 R g =是 n 越小测量的系统误差减小，由于电流表第二次的偏转角越小，所以带来的测 量偶然误差增大，因此在实际操作中要适当控制 n 的值，既不能太大，也不能太小。