电路实验中的误差分析ppt课件

测电源电动势和内电阻实验的系统误差分析用电流表和电压表测电源电动势和内电阻的实验是高中物理的一个重要实验，也是恒定电流一章的难点。

同学们对教材中所给的测量电路图体会不深，认为把电流表放在干路中(如图一所示)和放在滑动变阻器的支路中（如图二所示）效果是一样的。

下面我们从两种实验方法所产生的系统误差角度来加以论述.由于同学们的知识所限，课堂上一般采用定量计算的方法和用图象进行定性分析的方法，对于参加过竞赛培训的同学还可以用戴维宁定理（等效电压源定理）来定量分析.1．定量计算的方法设电源的电动势和内电阻的真实值分别为ε和r ，电源的电动势和内电阻的测量值分别为ε'和r '.电流表和电压表的内阻分别为A R 和V R 。

滑动变阻器从右向左移动,得到的两组示数分别为（U 1，I 1）和（U 2，I 2）. 对于图一所示电路：如果不考虑电压表和电流表的内阻,由全电路欧姆定律有：1122U I r U I r εε''=+⎧⎨''=+⎩解得：1221211221U I U I I I U U r I I ε-⎧'=⎪-⎪⎨-⎪'=⎪-⎩这就是电动势和内电阻的测量值。

如果考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：111222()()A A U I R I r U I R I r εε=++⎧⎨=++⎩解得：1221211221AU I U I I I U U r R I I ε-⎧=⎪-⎪⎨-⎪=-⎪-⎩这就是电动势和内电阻的真实值。

图一图二由此可见：εε'=，A r r R '=+。

也就是说测得的电动势是准确的；测量值r '的相对误差为Ar R r r r rσ'-==。

由于实验设备所限，电源内电阻r 和电流表的内阻A R 的阻值差不多，这样内电阻就会有很大的相对误差。

所以我们不采用这种测量方法.对于图二所示电路:如果不考虑电压表和电流表的内阻,由全电路欧姆定律有:1122U I r U I r εε''=+⎧⎨''=+⎩解得：1221211221U I U I I I U U r I I ε-⎧'=⎪-⎪⎨-⎪'=⎪-⎩这就是电动势和内电阻的测量值。

高中物理常见实验误差分析一 基本知识回顾1 误差 测量值与真实值的差异称为误差，误差存在于一切测量之中，而且贯穿测量过程的始终。

2 误差的分类○1从误差来源看，误差根据其性质分为系统误差和偶然误差。

○2从分析数据看，误差分为绝对误差和相对误差。

3 系统误差和偶然误差○1系统误差，主要是由于实验原理不完备，实验仪器精度不够和实验方法粗略而产生。

其特点是：实验结果对真实值总是具有相同的倾向性，即总是偏大或者偏小。

减小系统误差的方法是：改善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法。

○2偶然误差，是由于各种偶然因素对实验者和实验仪器的影响而产生。

其特点是：有时偏大有时偏小，且偏大偏小的机会相等。

减小偶然误差的方法是；多次实验取平均值。

4 绝对误差和相对误差○1绝对误差，测量值与真实值之差，即绝对误差= 测量值—真实值 ，它反应测量值偏离真实值的大小。

○2相对误差，相对误差等于绝对误差与真实值的比值，常用百分误差表示，即相对误差=真实值绝对误差100﹪，它反映测量结果的精确程度。

二 常见物理实验误差来源和分析1 力学部分○1互成角度的两个共点力的合成，误差来源：弹簧本身，读数误差，作图误差。

减小误差的方法：眼睛正视，按有效数字正确读数和记录，作出准确的平行四边形，两分力间的夹角不能过大。

○2测定匀变速直线运动的加速度，误差来源：因参与计算的量有S 和T ，所以误差来源于S 和T ，由于市电的频率很稳定，因此时间误差可忽略不计。

减小误差的方法：选择点子打得小而清晰的纸带，应选择最小分度为1㎜的刻度尺，读数时眼睛要正视点和刻度尺，估读到0.1㎜,计算时采用逐差法。

○3验证牛顿第二定律，误差来源：实验原理不完善（用砂和砂桶的总重力代替对小车的拉力，实际对小车的拉力小于砂和砂桶的总重力），因平衡摩擦不当而引起的误差。

减小误差的方法：砂和砂桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，恰当的平衡摩擦。

○4研究物体的平抛运动，误差来源：斜槽末端不水平，建立坐标系时，以斜槽末端口为坐标原点，实际为端口小球球心。

电压源和电流源的等效变换实验误差分析
电压源和电流源在电路中起到的作用是不同的。

电压源提供电压,电流源提供电流。

然而,在某些情况下,需要将电压源转换为等效的电流源,或将电流源转换为等效的电压源。

这种等效变换的误差分析需要考虑以下因素：
1. 内阻的影响
电压源有一个内部电阻,电流源有一个内部电压。

在进行等效变换时,内阻会影响等效电流或等效电压的大小。

如果内阻很小,误差就会很小。

如果内阻很大,则误差就会很大。

2. 实际电源的精度
实际电源的精度也会影响等效变换的误差。

一般来说,电源的精度越高,误差越小。

但是,高精度的电源也比低精度的电源更昂贵。

3. 测量仪器的精度
在测量等效电流或等效电压时,使用的测量仪器的精度也会影响误差。

一般来说,精度更高的测量仪器会产生更小的误差。

4. 电路的负载
最后,电路的负载也会影响等效变换的误差。

如果负载变化很大,等效变换的误差也会很大。

因此,需要在变换之前确定负载的范围,以便确定误差的大小。

总的来说,电压源和电流源的等效变换会产生误差,这个误差大小会受到所使用的电源的精度和内部电阻,所使用的测量仪器精度和电路负载的影响。

为减小误差,需要在实验过程中尽可能精确地测量和计算。

电源和电表的内阻在实验电路中的误差分析“闭合电路欧姆定律”教学中，考虑到了电源的内阻对电路的影 响，这个定律也是测电源电动势和内电阻的实验原理， 该内容是高中 电学教学的重点和难点，也是高考的热点。

许多学生对“测电源的电 动势和内电阻”的存在和影响是明确的，但是对内阻测量中的误差和 对电路影响中产生的联合误差，理解不深，把握不准，一定程度上影 响考试成绩。

鉴于以上原因，我认为有必要把这个问题作更深讨论。

这里先讨论“测电源电动势和内电阻”的系统误差（由实验仪器 设计不完备、理论和方法有缺陷等因素造成的误差），重点是讨论由 原理的设计所造成的误差。

一、电源和电表的内阻的存在对实验结果的影响如图1所示，用伏安法测量电阻R 的值，理论上结果是：R=V/l 而实际结果并非如此，由于电流表具有内 阻，电压表的分流作用，使得测量结果不准确。

由于电流I 的减小，以及串联了一个电流表的内 阻，因此测得到的R 值将大于实际值。

又如图2所示，在测量电源内阻时，读出电压表的示数U（如图2所示），则理论上E = U ，而实际 上应该是U V E ，为什么？因为任何一个电表都有电阻， 正是由于电表内阻的存在才引入了误差。

我们设电压表 的电阻为R V，把图2改成图2’所示的等效电路。

我们 根据闭合电路欧姆定律分析误差成因。

设测量误差为可以看出，当R/「：时述＞ 0 ；又当r 增大*E 也增大。

这样, “直测法”中有效减小误差的办法是：（1）用电阻尽量大的电压表（但E，由闭合电路欧姆定律I值之间的差异一误差：二宀得到测量值与真实图1R vE = E -U = E - IR VE 。

要注意量程的适当选择）；（2）用于测量新电池的电动势（内阻较小） 该方法的不足之处在于：不可测电源的内电阻。

得，U —^―1 E 。

R + r 1 + r R据等式可以作出U — R 图像 （如图3所示）。

由图示可知， 虚线描述为U=E 时图线的一条渐近线 当R > ::时，U > E ；因此测量结果一定有误差。

RLC并联谐振电路实验误差分析-V1一、引言RLC并联谐振电路是电工基础实验中常见的一个实验，一般是采用示波器的方式进行实验。

在实验中，若要得到准确的实验结果，必须了解和掌握实验过程中存在的误差，并采取相应的措施进行校正。

本文将从实验设备、实验环境、实验方法以及实验操作等方面，对RLC并联谐振电路实验中的误差进行详细分析。

二、实验设备误差分析1. 电源误差：由于电源本身存在着误差，会导致电压和电流的测量不准确，从而影响实验结果。

2. 万用表误差：在实验过程中，万用表要频繁使用，若万用表温度过高或使用时间过久，也会对电压和电流的测量造成误差。

3. 示波器误差：示波器是进行实验的重要设备，但是由于示波器自身存在着测量误差和灵敏度误差，会导致谐振频率和谐振电压的测量不准确，也会影响实验结果。

三、实验环境误差分析1. 温度误差：实验环境的温度变化也会对电路的参数产生影响，尤其是对电容器的影响更为明显，会导致电容值发生变化，从而影响电路的谐振频率。

2. 噪音误差：实验环境中的噪音也会对实验结果产生影响，特别是在高频率下，噪音对测量结果的影响更大。

四、实验方法误差分析1. 测量误差：在进行测量时，必须采用准确的测量方法和仪器，避免采集到错误的数据，导致误差的积累。

2. 实验参数设置误差：在进行实验操作前，必须仔细查看并确认实验参数的设置是否正确，否则会导致实验结果偏差较大。

五、实验操作误差分析1. 实验前准备不充分：在进行实验之前必须准备充分，如果不了解实验原理及其相关知识，会导致实验操作不当，从而产生错误的实验数据。

2. 实验操作失误：在操作过程中，需要注意操作步骤与操作时间，若操作失误，也会对实验结果产生误差。

六、总结在进行RLC并联谐振电路实验时，有必要对实验设备、实验环境、实验方法和实验操作进行较为全面的误差分析和考虑，避免产生较大的误差，确保实验结果的准确性。

同时，在实验过程中应注重实验数据的记录和数据的分析，发现并及时排除误差影响，从而取得经验总结，提高实验的准确性和可靠性。

一阶电路暂态过程研究实验误差分析
一阶电路暂态过程研究实验误差分析主要包括以下几个方面：
1. 元件参数误差：实验中所使用的元件可能存在参数误差，比如电阻的阻值、电容的电容值等。

这些误差会对暂态过程的响应产生影响。

2. 测试仪器误差：实验中所使用的测试仪器也会存在一定的误差，比如示波器的频率响应误差、测量电压、电流的仪器误差等。

这些误差同样会对实验结果产生影响。

3. 连接线和接触点误差：实验电路中使用的连接线和接触点也可能存在一定的误差，比如导线的电阻、接插件的接触电阻等。

这些误差也会对测量结果产生一定的影响。

4. 实验环境误差：实验环境的温度、湿度等因素也可能对实验结果产生影响。

为了减小实验误差，可以采取一些方法：
1. 选择质量较好的电子元件，并对其进行校准。

2. 使用精度较高的测试仪器，并保持仪器的良好状态。

3. 注意保持连接线和接触点的良好接触，减小连接线的电阻。

4. 在实验环境条件相对稳定的情况下进行实验。

另外，在进行实验误差分析时，还可以采用统计方法，比如重复多次实验并计算平均值、标准差等指标，以评估实验结果的可信度。

同时，合理估计误差的范围，并进行误差传递分析，可以更加全面地了解实验结果的可靠性。