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資源介紹
“串聯半偏法”測電流表內阻的若干問題
李伯生
(南通師范學院物理系，江蘇南通226007)
現行髙中物理教材中再次把“小量程的電流表改 裝為電壓表”列入學生分組必做實驗，而此實驗的基礎 則必須先測出電流表的內阻.測量電流表內阻的方法 很多，除了課本上介紹的并聯半偏法外，還有串聯半偏 法、替代法、滿偏電壓法等.本文僅討論串聯半偏法原 理設計方面的系統誤差及本實驗的改進問題.
1串聯半偏法測電流表內阻設計原理的系統誤差
如圖1所示是串聯半偏法測 % e
電流表內阻實驗的原理圖.其中二| 心是滑動變阻器，與直流電源 凱開關S組成了分壓電路.&是
總阻值等于或略大于被測電流
表內阻十的電阻箱.實驗時先將 ■
用的滑動觸頭P移至最左端，使 分壓器的輸出電壓為零.將電阻箱r2的阻值調至零， 然后閉合S,向右移動P,使電流表指針偏轉到滿刻度 匕.然后保持P的位置不變,再調節電阻箱r2的阻值, 使電流表指針半偏.從電阻箱上讀出相應阻值％,將 R2作為電流表內阻的測量值Rt R R2.
本實驗原理設計上是存在系統誤差的，簡述如下： 設分壓器上aP間的電阻為 5 P間的電阻為風，風+ 風=R、=定值,為簡便汁,可設電源內阻r = 0(也可 將，歸并到爲之中).將&調至零，移動P使電流表指
針滿偏，電阻乩中的電流I = /慶， (1)
式中R,為待測電流表內阻的真實值.凡中的電流
根據閉合電路歐姆定律有
號
由(2),(3)式得
丄=恥風+血? (4)
然后保持P的位置不變，即保持&、凡不變，調節
前討論必有
了。= RR + (R「+ RQR「 ⑸
將(4)式代入(5)式可得：
R* = % -幣 < (6)
用7?2作為電流表內阻的測量值,顯然是偏大了，絕 對誤差&Rs = R2- Re =腎.
相對誤差
E著沽MS郛島
顯然僅當町f 0時危f 0,而且為越大，相對誤差E 也越小.因此實驗時為減小電流表內阻測量值的系統 誤差，應盡可能將心取得大一些，并且使凡盡可能的 小一些，但又要能保證電流表指針滿偏，所以直流電源 的電動勢也應盡可能選高一些的.
2 "串聯半偏法”測電流表內阻實驗的改進 |
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