伏安法测电阻
1.伏安法测电阻的两种方式
用伏安法测电阻通常有两种方式,即电流表外接法与电流表内接法.
(1)内接法:如下图所示,电流表所测电流是通过R的真实值,但由于电流表存在内阻R,因此由于R的存在,势必要分去一部分电压,所以电压表所测电压是R与R两端的电压之和,比R两端的真实电压值要大,因此,测量值R,则测量值等于R的真实值与电流表的内阻之和,为了减少误差,当R>>R时才能采用这种方法.
(2)外接法:如下图所示,电压表的读数是R两端的真实值,但由于电压表的内阻R的分流,电流表的读数是流过R和R的电流之和,所以R的测量值
,则测量值等于R与R的并联电阻之值,比R的真实值要小,当R>>R时,宜采用电流表的外接法,电流表的内、外接法比较如下表(表中符号说明:R代表电阻的测量值,R代表电阻的真实值,R表示电流表的内阻,R代表电压表的内阻):
2.待测电阻大小的判断
(1)若待测电阻的大约值已知时,当
.即
的情况下,可认为待测电阻是小电阻应外接;当
即R>
情况下,可认为待测电阻是大电阻应内接.
(2)若待测电阻的大约值未知时,可根据实验中两电表的读数变化情况判定,如图所示,当电压表的一端分别接在a,b两点时,若电压表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与R相比拟,待测电阻是小电阻,若电流表的示数变化较大,说明待测电阻R可以与R相比拟,待测电阻是大电阻.
例 用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示让电压表一端先后接到b点和c点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的电阻值跟__表的内阻可以比拟.电压表的两端应接在a、__两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟__表的内阻可比拟,电压表应接在a、__两点.
分析 根据部分电路欧姆定律可知:R
用伏安法测电阻需要测量R两端的电压和通过R的电流I.如图,电压表接在a、b两点时测出的电压U是准确的,但此时电流表测出的是通过待测电阻的电流与电压表的电势之和,所以测出的电阻值比实际值偏小.只有待测电阻的阻值较电压表电阻小很多,通过电压表电流可忽略不计时测量值才较准确(叫电流表外接法).而当电压表接在a、c两点时,通过电流表的电流与通过待测电阻的电流相等,电流是准确的.但此时电压表测量的是待测电阻和电流表的总电压,所以测出的电压值偏大.只有当待测电阻的阻值较电流表的内阻大得多,电流表上的电压可忽略不计时测量值才较准确(叫电流表内接法)
由上分析,根据题意,如果电流表的示数有显著变化,说明通过电流表的电流与通过待测电阻R的电流可以比拟,待测电阻的阻值与电压表的内阻可以比拟,电压表的两端应接在a、c两点.
如果电压表的示数有显著变化,说明电流表的电压与待测电阻的电压可以比拟,待测电阻的阻值跟电流表的内阻可以比拟,电压表应接在a、b两点.
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