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測電源電動勢内阻的測量步驟

生活 更新时间:2024-11-29 10:34:13

1.緊緊圍繞U=E-Ir這個核心原理公式,建立全電路方程,采集至少兩組數據建立方程組求解。

2.看提供的儀器選取實驗方法,有安培表、伏特表的選用伏安法;有伏特表、電阻箱的選用伏阻法;有安培表、電阻箱的選用安阻法;兩個伏特表的選用伏伏法;兩個安培表的選用安安法。

3.圖像的建立,找到能讀出數據的兩個變量,以公式U=E-Ir為基本建立方程,直接畫出圖像或者用變式畫出圖像,因為直線精度更高,往往會用變量的倒數找到線性關系,與y=kx b形式一緻,比如1/I-R圖、1/U-1/R圖等。

4.一般求E和r的具體值用公式法,有坐标軸用圖像法,快速分析誤差用等效電源法,比較用待定系數法。

5.誤差分析方面:

①U、I都準确的無系統誤差。

②誤差原因都是伏特表内阻Rv未知,造成分流未知,少算了電流;或者電流表内阻Rᴀ未知,造成分壓未知,少算了電壓。

③電流表内阻Rᴀ已知,它不僅知道自身電流,還知道自身分壓,叫做一表三用,物盡其用讓其分壓;U IRᴀ=E-Ir.無系統誤差。

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)1

電壓表内阻Rv已知,它不僅知道自身電壓,還知道自身分流,叫做一表三用,物盡其用讓其分流,U=E-(I U/Rv)r,無系統誤差。

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)2

④若電流表内阻Rᴀ,電壓表内阻Rv都已知,隻要滿足量程(安全)和精确度,内接外接E和r都沒有系統誤差。

⑤把内接外接兩種接法聯立,E和r都沒有系統誤差,因内接E為真,外接短路電流E/r可知。

⑥路端電壓為真,電流小于幹路電流的,誤差情況和伏安法中的外接法誤差一樣,結果為E測<E真,r測<r真。少算電流的對比圖甲,口訣:少算電流外小小.

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)3

幹路電流為真,電壓小于路端電壓的,誤差情況和伏安法中的内接法誤差一樣,結果為E測=E真,r測>r真。少算電壓的對比圖乙,口訣:少算電壓内真大.

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)4

注意以下這種分析誤差的方法是錯誤的,比如伏安法測電源電動勢和内阻的外接法:

U=E-Ir,分析實際電流I更大,于是,I增大,E減小,判斷E的實際值比測量值更小,這種分析方法是錯誤的,原因是偷梁換柱,同一方程,各量要統一是測量值或者統一是真實值。

6.滑動變阻器的選擇

滑動變阻器的總阻值選用減小的,為電源内阻0.5—5倍左右,方便操作。

例題:用伏安法測電源電動勢和内阻,由于沒考慮電表内阻造成了誤差,下列說法正确的是()

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)5

A.用甲圖電路測量時,電源電動勢和内阻的測量值均小于真實值

B.用乙圖電路測量時,電源電動勢和内阻的測量值均大于真實值

C.用丙圖電路測量時,電源内阻的測量值小于真實值,電動勢的測量值等于真實值

D.用丁圖電路測量時,電源内阻的測量值大于真實值,電動勢的測量值等于真實值

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)6

附:待定系數法

待定系數法是根據兩個多項式恒等的條件而産生的一種方法,因此,從恒等變形的意義來看,它不過是把一個代數式從一種形式變換成另一種形式,并且确保變形前後的兩個代數式是恒等的,也就是形變而值不變。

以測電源電動勢和内阻的安培表外接法為例,用待定系數法分析誤差。

測電源電動勢内阻的測量步驟(測電源電動勢和内阻總結)7

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