內阻檢測是小學數學階段最重要也是最靈活的一個實驗之一,技巧多,考察點多,知識繁雜,從明天開始我們用大約一周的時間去闡述這個問題。
伏安法測阻值的器材主要有兩個伏特表和安培表(也可以是可以等效為伏特表或安培表的器材)。檢測方式主要有以下三個方式,我們逐一說明。
一、安培表內接法
如圖所示,電壓表和待測內阻首先聯接,處于電流表的兩個接線點之內,就是內接法。內接法適用于電流表電壓表電阻已知、待測內阻的大約值已知且待測內阻值遠小于電壓表電阻(此時覺得待測內阻值近似等于待測內阻與電壓表電阻之和)或待測內阻值小于電壓表電阻和電流表電阻乘積的平方根(關于平方根的事情,我們外接法中說)。此時高中物理電阻的測量,由歐姆定理知Rx的真實值=(U測-U)/I測<Rx的檢測值=U測/I測。可見該方式有系統偏差高中物理電阻的測量,且檢測值偏大。
二、安培表外接法
如圖所示,電流表和待測內阻首先聯接,電壓表處于電流表的兩個接線點之外,就是外接法。外接法適用于電流表電壓表電阻已知、待測內阻的大約值已知且待測內阻值遠大于電流表電阻(此時覺得待測內阻的電壓近似等于待測內阻和電流表的電壓之和)或待測內阻值大于電壓表電阻和電壓表電阻乘積的平方根(選擇內接還是外接,關鍵是看誰的相對偏差小,相對偏差=(檢測值-真實值)/真實值。內接的相對偏差是(RA/Rx),外接的相對偏差是Rx/(Rv+Rx)由于電流表電阻遠小于待測內阻,所以相對偏差近似等于Rx/Rv)。假如令兩種方式的相對偏差相等此時可以近似得出Rx=根號下RvRA。所以待測內阻究竟是大還是小,應當用待測內阻的電阻與根號下RvRA比較,這樣說大或則小才更合理。更易于操作或則記憶的是RA/Rx和Rx/Rv比較,那個比值大就和誰先聯接。
此時,由歐姆定理知Rx的真實值=U測/(I測-I)小于Rx的檢測值=U測/I測。可見該方式有系統偏差,且檢測值偏小。
三、試觸法
當電流表電壓表待測內阻的電阻都不曉得,則選用試觸法。若電流表變化顯著,說明待測內阻和電壓表電阻差不多,偏差較大,采用外接法。若電壓表變化顯著,說明待測內阻和電流表電阻差不多,偏差較大,采用內接法。為了避免萬一,我們還要啰嗦一下哪些是變化顯著?真正的變化明顯是電流或則電壓的變化量與其兩種情況下電流或則電壓平均值得比值。
推論:大(待測內阻大)內(內接法)大神本領大(系統偏差大)。
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