張國真
實(shí)驗(yàn)原理:E=U+Ir,即如果測的確實(shí)是路端電壓U和干路電流I,則不存在系統(tǒng)誤差。
圖甲
在圖甲電路中,電流表測的是流過電源的電流,是干路電流;
但是電壓表測的是滑動變阻器的電壓,不是路端電壓,誤差由此產(chǎn)生。如果我們要把此時電壓表測的電壓認(rèn)為是路端電壓的話,那得把這一部分都等效為電源,這樣就準(zhǔn)確無誤地測出這部分作為等效電源的電動勢和內(nèi)阻。下面讓我們比較這個等效電源和的電動勢E和內(nèi)阻r,就可分析出測量值與真實(shí)值的大小關(guān)系我們知道:電動勢是指電源開路時電源兩端的電壓。那么開路的電源再串聯(lián)上電流表,也沒有電流通過,也就沒有電勢降,則與的兩端電壓相等,即電動勢相等,即測量值和真實(shí)值相等。再看內(nèi)阻r,等效電源的內(nèi)阻是r與電流表內(nèi)阻之和,顯然比單純電源的內(nèi)阻r大,即內(nèi)阻r的測量值比真實(shí)值大。
同樣的方法分析圖乙電路,圖乙電路中電壓表測的是路端電壓,誤差由電流表產(chǎn)生,因其測的不是干路電流,當(dāng)然如果把此時的電流當(dāng)作干路電流,就得把這部分等效成電源,也就能準(zhǔn)確測出這個等效電源的電動勢E和內(nèi)阻r。再來比較這個等效電源與的電動勢和內(nèi)阻大小關(guān)系,這個等效電源不接外電路時,兩端的電壓也就是電壓表和電源組成的回路中電壓表兩端的電壓,顯然要比電源的電動勢E小;等效電源的內(nèi)阻是電壓表和原先電源并聯(lián)的電阻,又明顯比單純電源的內(nèi)阻r小,即E和r的測量值都比真實(shí)值要小。
圖乙
這個實(shí)驗(yàn)的另外兩個原理圖的分析方式分別和上面兩種是一樣的,如圖丙電路,實(shí)驗(yàn)原路是E=IR+Ir,而IR顯然又不代表路端電壓,誤差也由此產(chǎn)生,方法與圖甲同。
圖丙
同樣看圖丁,實(shí)驗(yàn)原理是E=U+r,而只是電阻箱的電流,不是干路電流,由此產(chǎn)生誤差,分析方法和圖乙相同。
圖
?誗編輯 楊兆東