測定電源電動勢和內電阻六法

〔關鍵詞〕 測量值；真實值；誤差；系統誤差

〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2008）07（Ａ）—0061—０１

測定電源電動勢和內電阻是高中物理實驗教學中重要的實驗之一，筆者結合多年的教學經驗總結了六種測量電源電動勢和內電阻的方法，供大家參考。

方法一：實驗電路圖如圖1所示，閉合開關S，移動滑動變阻器滑片到某一位置，電流表和電壓表的讀數分別為I1和U1；移動滑片到另一位置，讀出另一組讀數為I2和U2。則可以按下式計算電源的電動勢和內電阻：

說明：本方法由于電壓表分流，電流表的測量值偏小，結果使得E、r的測量值均小于真實值。

方法二：電路圖如圖2所示，閉合開關S，使電阻箱接入電路的電阻為R1時電流表的讀數為I1，使電阻箱接入電路的電阻為R2時電流表的讀數為I2。則：

說明：本方法可以測到真實的電流值，但會導致內電阻測量的系統誤差，即測量的內電阻值r測大于真實內電阻值r真，但測出的電動勢等于真實值。

方法三：電路圖如圖3所示，閉合開關S，使電阻箱接入電路的電阻為R1時電壓表的讀數為U1，使電阻箱接入電路的電阻為R2時電壓表的讀數為U2。則：

說明：本方法的系統誤差：E測

方法四：電路圖如圖4所示，S1、S2為開關，R為電阻箱，A為電流表，當S1閉合，S2斷開時，電壓表的讀數為U1；當S1，S2均閉合且電阻箱接入電路時的電阻值為R時，電壓表的讀數為U2。則有：

方法六：電路圖如圖６所示，Ex、rx為待測電源的電動勢和內電阻，?鬆為靈敏電流計，R1、R2為滑動變阻器，將開關S1、S2、S3均閉合，調整滑動變阻器R1的阻值，并調節滑片C的位置，使靈敏電流計的示數為0，讀取電流表和電壓表的示數為I1和U1。重復前面的步驟，讀取另一組數值I2，U2。則：

本文介紹的六種測電源電動勢和內電阻的方法，前四種方法均有系統誤差，而后兩種方法均無系統誤差。當然還有其他測量方法，在掌握了以上六法的測量原理的基礎上，還可以變化出其他的方法。

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