伏安法测量实验中系统误差的处理

1测量电路及实验原理在选择电流表内接电路时,设伏特表读数为U,电流表读数为I,测测量值Rx为:Rx=U/I=R+RA(1)可见,Rx>R图1电路图即:R=Rx-RA(2)式中R为待测电阻阻值,RA为电流表内阻。若能精确地提供RA的值,根据式(2)可准确计算阻值R。由于电流表内阻在不同的量程下不同,而且受实验环境的影响,因此,RA不能靠实验室提供,需要在实验中测量得到。如图1所示,合上K1、K2,在伏特表、电流表中读取数据:U1、U2、I,则:RA=(U1-U2)/I(3)事实上,这是测量微小电压降的方法。实验中,电流表的内阻较小,故电流表两端的电压降很小,用上述方法可以…     

伏安法测电阻的延伸与思考

伏安法测电阻的原理是R=I-^U,测量电路的设计是围绕测量电阻R两端的电压U和通过电阻R的电流I来间接测量其电阻R值。一般情况下我们会自然地想到用电压表V来直接测电压,用电流表A来直接测电流。但在实际测量中,若电压表不能用或没有电压表的情况下,如何测电压;在电流表不能用或没有电流表的情况下,如何测电流;要解决好这些问题首先要知道到：     

辨析伏安法测量电源电压和内阻的电路选择

用电流表和电压表"测电池的电动势和内阻"的实验,高中新教材给出如图1的实验电路图,但笔者发现在平时练习和考试中很多学生画出了另外一种测量电路图(如图4).下面就这两种测量电路的实验结果产生的系统误差作一比较.     

电地内阻测试方法的改进

电地内阻测试方法的改进李舒晨（渭南师范专科学校７１４０００）电池内阻测试方法，通常有短路电流法和加载降压法．前者测试原理如图１示．Ｕ。和厂分别为电池开路电压和内阻，Ａ为直流电流表，其内阻力ｒ。如图连接后，电流表读数即为电路中电流人，可由ｒ＝Ｕｓ／Ｉ０...     

对一条测量要求的诠释

由湖北省教学研究室编写的《高二物理实验报告》（湖北教育出版社1996年3月）第13页“用欧姆表测电阻”实验中，对欧姆表的使用提出了一条要求：应尽可能利用欧姆表刻度盘标尺的中间部分刻度．实验中提出这一测量要求有什么意义？其原理何在？本文将从分析测电阻的相对误差人手，对这一测量要求进行解释．图1表示用欧姆表测电阻Rx的电路示意图．设欧姆表的内阻为r（包括电流表的电阻、变阻器的有效电阻和电池内阻），电地的电动势为ε，当两表笔短接调零（Rx=0）时，电路中的电流应达到电流表的满偏电流IR，则当被测电阻Rx接入电路时．电…     

测量电感的一种简便线路和实验方法

前言通常测量线圈的电感量多用交流电桥方法.据了解有些大、专学校及中学里,因实验教学仪器短缺,未能开出该题目.我认为也可用三表法(电流表、电压表和功率表)、谐振法及电压电流等方法来测量.我来介绍后一种方法,电路如图1(a)、(b)所示.这种方法虽较简便,若使用不当,其电感测量的误差也会增大.本文就用这种方法测电感量与如何减小误差这个问题提出一些看法,仅供读者参考.原理和方法     

例谈电流表应该内接还是外接

在利用伏安法测电阻的实验中,若不知道被测电阻的大约值,一般采用试触法.如图1所示,连接电路时,只空出电压表的一个接头S,将S分别与a,b接触,观察电压表和电流表的示数变化情况.若电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用比较强,应选用外接法;若电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用比较强,应选用电流表内接法.     

“全值法”测电流表内阻及其误差分析——电流表内阻测量方法的改进

现行高中物理课本下册学生实验《把电流表改装为伏特表》中,讲到电流表内阻测量时,采用图1所示电路和“半值法”进行测量.由误差分析得其测量相对误差为:E=R′/(r+R)-R′(1)由上式可见,(r+R)≥100R′,E值才接近或小于1%.     

伏特计—安培计法测电阻与补偿法测电压

“伏特计-安培计法测电阻与补偿法测电压”是电学基础实验之一,所用原理极简单——欧姆定律,实验方法也简单——通过测量流过待测电阻的电流及其二端的电压降而得其阻值。最简单的做法是用电流表及电压表分别测出电流及电压(以下简称为伏-安测量),则R_x=V/I。但由于电表内阻并非理想(电流表不为0,电压表不为∞),因此当用电压表测量R_x二端电压时,电流表测出的电流包含着电压表中通过的电流;而若电流表测量R_x中流过的电流,则电压表测出的电压包含电流表上的电压降,当这些额外的电流或电压值与待测电阻上通过的电流或电压降可相比拟时,这种方法上的系统误差将影响结果的正确性。克服该系统误差的方法是用补偿法测电压,即利     

关于通过高电阻放电测电容的学生实验

一、实验原理和方法电容器所带的电量Q与两极间的电压U成正比,即Q=CU测出电容器的充电电压U和所带电量Q即可求出电容C。为了测量电量Q,需要测量放电电流I和时间t的关系。实验电路如图1所示。     

用电阻补偿法消除电流表内阻测量的系统误差

在现行高中物理教材中,电流表内阻的测量都采用半满偏法,用图1所示的电路。半满偏法是用电阻箱R_2的读数来表示电流表内阻的大小。系统误差的来源是,电流表内阻与R_2并联以后,闭合电路的总电阻变小了,闭合电路的电流也就增大了,因而调节到通过电流表的电流为半满偏时,通过R_2的电流必然大于半满偏值,故R_2读数与电流表内阻r_g相比,必然要偏小。半满偏法的系统误差是(r_g-R_2)/r_g=U_g/ε,其中,U_g是电流表的满度电压,ε是电源的电动势。所以半满偏法只有在ε(?)U_g时,用读数R_2     

伏安法测电阻中电表内阻的修正

在大学普通物理实验中，通常采用伏安法测量电阻，电路图如图1（a）、（b）所示．图1（a）为电流表外接法，图1（b）为电流表内接法．由图1（a）知即测量值R等于被测电阻尼和电压表内阻Rv的并联值．由图1（b）知即测量值R等于被测电阻Rx和电流表内阻RA的串联值．由式（1）和式（3）可见，由于电表内阻的存在，给测量结果带来了一定的系统误差．同时，由式（2）和式（4）可以看出，如果知道了电表的内阻RV或RA，便可对测量结果进行修正．但是，在电表内阻未知的情况下，用上述方法修正测量结果时，就显得比较繁琐．另外，采用电流表的内…     

如何做好P—R图象

研究电源的输出功率和负载的关系是一个重要的电学实验,也是对学生进行图象教学的典型实验.我校学生用的实验器材为WYJ-20/2A高精度直流稳压电源、C31-A型电流表(0.5级)、J236-1型电阻箱(0.5级)、开关、导线等.实验电路图如图1所示,R为负载,R0为定值电阻,充当电源的假内阻,当E、R0调到一定值(如E=6.0 V,R0=10.0Ω)后,调节R的阻值,测量电路中的电流I,计算输出功率P=I2R,在坐标纸上作出P-R图象,可直观地反映输出功率与负载电阻的关系,其图象如图2所示.     

“并联半值法”测电流表内阻的误差分析

关于“把电流表改装为伏特表”的实验,《物理实验》杂志已登载过几篇文章,但都未对实验中测量电流表内阻所采用的“并联半值法”进行分析。我们利用清华大学附属中学物理实验室的条件,对这个实验,分别采用并联半值法、替代法对量程为5mA的电流表进行了测试比较,并做了一些探讨,供参考。     

用图象法讲解"欧姆表测电阻"效果好

在万用表的使用中,学生对用欧姆表测电阻,为什么要选择使指针在中心值附近一档,不易理解．在此我采用图象法讲解． 欧姆表测电阻的原理电路如图１所示．凡为表头内阻,Ｒｘ为待测电阻,Ｅ为电源,Ｒ为固定电阻．当被测电阻Ｒｘ接入电路时,电路的工作电流Ｉ为当Ｒｘ＝０时此时即是电路中电流满量程,Ｒｚ＝Ｇｇ＋Ｒ为欧姆表综合内阻．（１）式可写为当Ｒｘ＝　　时,Ｉ＝０仪表没有偏转,该点定为欧姆表电阻无穷大（　）．刻度．当电阻Ｒｘ值从零到无穷大范围内变化时,指针的偏转角也在０　　刻度范围内变化．欧姆表刻度与电流表刻度是…     

电流表的温度补偿

分析了电流表的温度误差现象，简要介绍了串联可变电阻补偿方法和相同材料电阻补偿方法，重点叙述了3NTC热敏补偿法的实验原理、实验方法，并给出了测量结果．     

改进实验方法减小系统误差

电阻测量的设计性实验,不仅是实验教学的重点,也是近几年高考的热点．然而学生在做测量电阻和电流表内阻的实验时,由于受实验器材所限和实验方法不尽合理,造成了较大的系统误差．针对实际问题,本人对实验方法作了一些改进,可使实验既能顺利开展,还能减小系统误差．1半偏法测电流表的内阻教材中所采用的电路图如图1所示,图中R为变阻器,R′为电阻箱．实验方法及原理如下：合上开关S_1,断开S_2,调节R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度；保持R不变,再合上开关S_2,调节电阻箱R′,使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,读出     

测定电流表内阻的一种简便方法

测定电流表内阻的简便方法其电路如下图所示．图中G为内阻是r。的待测电流表，其量程为人；G；为已知量的另一电流表；R；与R。为两个可变电阻箱；K；、K。是两个电键；电路由电动势为。，内阻为厂的电源供电．当闭合电键K；、K。后，通过电路中干路的电流I；可从电流表G；上直     

简易静电场强测量仪

工作原理简易静电场强测量仪的电路如图1所示,利用场效应管输入阻抗极高、对周围电场感应非常敏感的特点探测电场感应信号。当开关K接通后,测量仪的探头周围没有静电场时,场效应管BG_1的源、漏极间的电压较低,电阻R_3中无电流,使BG_2截止,因而BG_2的集电极电流为零,电流表无指示,电路处于静止状态。而当测量仪探头周围有电场时,由于静电感应,测量仪探头积累电荷,在电阻R_1两端产生相应的偏压,这个偏压改变了BG_1的源、漏极间内阻,从     

伏安法测电源电动势和内电阻时测量值与真实值关系的定量讨论

通常,在用电流表和电压表测电源电动势和内电阻时,由于忽略了电流表内阻 R_A和电压表内阻 R_v 对测量的影响,故此,测量出的电动势和内电阻的值与它们的真实值之间总存在着一定的误差。本文就诸种测量值与真实值之间的关系进行定量的讨论。为讨论方便起见,文中电动势和内电阻的测量值均分别用“ε”和“r”表示,而它们的真实值分别用“ε_0”和“r_0”来表示。下面将测量电路分两种类型进行讨论。一、当电流表直接与被测电源串接时(以下简称“一类测量电路”)。