實驗6 電表內阻的測量。與電阻的測量相比，電表內阻的測量有一個很大的特點，就是被測電表可以讀取自身的電壓或電流。因此，可以充分利用這一特點來設計電表的內阻測量方法。一、基本教學要求 1.掌握伏安法、半部分法、等部分法、替代法、并聯(lián)分流器、串聯(lián)分壓器等測量電表內阻的方法。 2、分析各種測量方法的誤差。 2. 實驗原理 1. 在圖1的伏安法中，讀取U和I值，然后。但電壓很小，測量困難，應使用小量程電壓表。電壓表可以用已知內阻的電流表代替，電流表本質上是作為電壓表使用的；也可以串聯(lián)已知的電阻。電壓表的內阻如圖2所示。被測電壓表的內阻為。您也可以用已知內阻的電壓表代替電流表。此時，電壓表用作電流表。 2、半偏置法半偏置法包括穩(wěn)流半偏置法（圖3）和穩(wěn)壓半偏置法（圖4）。如圖3所示半偏法測電阻，當輸出電流在一定范圍內變化時，輸出電流近似不變，因此穩(wěn)流半偏置法適合測量低內阻儀表。斷開S2，調節(jié)R1使儀表全偏，然后合上開關S2，保持R1不變，調節(jié)R2使儀表半偏，即可。該方法存在系統(tǒng)誤差半偏法測電阻，測量值小于真實值。為了消除系統(tǒng)誤差，可在主電路中連接電流表來檢測總電流。當被測表全偏或半偏時，調節(jié)R1，使總電流保持不變。在圖 4 中，調整 R，使 G 完全偏置時 R=R1，G 半偏置時 R=R2。那么，然后，忽略r，測量值為。
當Rg+R1>>r時，電源端電壓基本恒定，因此穩(wěn)壓半偏法適合測量高內阻儀表。該方法存在系統(tǒng)誤差，測量值大于實際值。為了消除系統(tǒng)誤差，可以添加一個小電阻的滑線變阻器，構成分壓電路，然后連接電壓表來監(jiān)測輸出電壓（如圖5所示）。當被測表全偏置或半偏置時，調節(jié)R0使其輸出。電壓保持不變。該方法存在因表針不同偏轉時電流常數不同而產生的誤差。這是由儀表本身決定的，是不可避免的。 3、等分法 圖3中，關閉S1，調節(jié)R1，使G完全分分。然后關閉S2，將R1減半，調整R2，使G仍然滿且偏，然后，和。解以上三個方程可得。由于電源的內阻很小，所以忽略r。由于該方法忽略了電源內阻，所以測量值稍大，但屬于正常現象，因此誤差較小。與半偏置法相比，該方法消除了因指針位置不同而導致電流常數不同而帶來的誤差項。 4、替換方法：同等條件下，先將S2連接到a，記錄此時電表G0的值，然后將S2連接到b，調整R的值，使G0讀數等于原來的讀數，則電阻盒R的值為電壓表的內阻。該方法無系統(tǒng)誤差，測量精度高。 5、并聯(lián)分流法和串聯(lián)分壓法 圖7所示為并聯(lián)分流法，適用于電流表內阻的測量。可測量標準電流表讀數I0、被測電流表讀數I、讀數R2。圖8所示為串聯(lián)分壓法，適用于電壓表內阻的測量。可測量標準電壓表讀數V0、被測電壓表讀數V，并讀出R。 6、使用不平衡電橋測量電壓表內阻 1、實驗設備：待測電壓表一個，固定電阻兩個（R1 =400Ω，R2=550Ω），電阻箱一個（只能使用×100Ω檔）電源E，兩個開關，方格紙。
2、實驗原理：本實驗設備不提供靈敏的電流表。為了測量電阻，必須根據開關K和電壓表的讀數來判斷電橋是否達到平衡。圖只能畫為（圖2） 如果電橋也是平衡的，即K閉合，K中沒有電流，則R1:R2=R0:R，則可求出R。這個問題的關鍵是如何找到平衡點。電壓表讀數與開關K是否閉合無關。通過作圖可以間接找到電橋平衡點。即通過開關的接通和斷開可以畫出兩條線，交點就是電橋的平衡點。 (1)當開關K關斷時，通過改變電阻R0即可測出對應的九個電壓值，并可做出R0-V的圖像。 (2)當開關K閉合時，通過改變電阻R0可測出對應的9個電壓值，并可做出R0-V的圖像。 (3) 利用兩條曲線的交點即可找到平衡點。求R0的值：用R=R0×R2÷R1求R的值。 3、實驗數據處理：R0(Ω)K打開V(V)K，關閉V(V)2。使用 或 或 excel 將數據繪制成圖表，然后進行處理。從交點求出R0，計算出儀表的內阻R。四。注意事項： 1、選擇合適的電源輸出電壓和R0的變化范圍，使儀表在K開或關時不超出范圍而產生較大的偏差。 2．在打開或關閉的兩個過程中，電源的輸出電壓不能改變。 5.討論：如果R0和R2交換位置，實驗結果會發(fā)生什么變化？??當K斷開時，無論R0如何變化，電壓表的指示保持不變。
如果K是閉合的，則與上面相同。當K斷開時，畫出一條直線，比以前的連接方法更簡單、更準確。六、測量誤差： 1、電壓表的靈敏度和讀數引起的誤差 2、處理數據時找交點有誤差，找電阻R0有誤差 3、固定電阻和電阻盒本身的誤差 3實驗內容 1、采用伏安法、半偏分法、等分法、替代法、并聯(lián)分流法、串聯(lián)分壓法、不平衡電橋法分別測量電流表和電壓表。 2、分析各種測量方法的誤差。 4、測量數據及數據處理根據各種方法的實驗原理進行測量。 5、培訓基本方法和技能：用伏安法、半部分法、等部分法、替代法、并聯(lián)分流器、串聯(lián)分壓器法測量電表內阻。 6、教學重點和難點：電度表內阻的測量。難點：誤差分析 七、問題及參考答案 1、用代入法測量電表內阻不存在系統(tǒng)誤差。測量結果是電表內阻的真實值嗎？答：不網校頭條，真值不存在。測量精度受到人眼分辨能力、電路靈敏度、電阻箱精度的制約。八、評分標準 1、實驗預習報告占20%。實驗原理應包括測量電表內阻的各種原理及其各自的誤差分析。實驗步驟可以更詳細地介紹實際測量過程。 2、班級成績占40%。準時上課扣10分（遲到扣10分）；實驗過程中認真、不應付、愛護儀器、測量數據正確扣20分；實驗結束后保持實驗臺整潔，得10分。 3、實驗報告占測量值、數據處理及單位的40%。它包含錯誤分析和思考問題的答案。