電流表內(nèi)接法和外接法辨析

◇ 廣東 劉漢朋

1 電流表的內(nèi)接法和外接法

圖1

2 內(nèi)接法和外接法的相對誤差分析

由上面的分析可知,無論是內(nèi)接法還是外接法都會帶來系統(tǒng)誤差.待測電阻較大時采用內(nèi)接法誤差較小,待測電阻較小時采用外接法誤差較小．電流表的接法可以總結(jié)為“大內(nèi)偏大,小外偏小”,即待測電阻阻值較大時用內(nèi)接法,測量值比真實值大;待測電阻阻值較小時采用外接法,測量值比真實值小．如何判斷待測電阻的阻值是大還是小呢?這還要根據(jù)相對誤差來分析．

內(nèi)接法測量的是待測電阻Rx和電流表串聯(lián)的電阻值,相對誤差為

外接法測量的是待測電阻Rx和電壓表并聯(lián)的電阻值,相對誤差為

3 內(nèi)接法和外接法的選取方法

掌握了電流表的內(nèi)接法和外接法以及相對誤差知識后,伏安法測電阻實驗中電流表的接法應(yīng)該如何選擇呢?筆者對有關(guān)試題進行了總結(jié),共有三類情況．

3.1 已知待測電阻阻值、電流表和電壓表內(nèi)阻的估計值

圖2

測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接________(填“a”或“b”).

3.2 待測電阻阻值、電流表和電壓表內(nèi)阻的估計值均未知

圖3

A.電阻的真實值更接近543 Ω,且大于543 Ω

B.電阻的真實值更接近543 Ω,且小于543 Ω

C.電阻的真實值更接近460 Ω,且大于460 Ω

D電阻的真實值更接近460 Ω,且小于460 Ω

3.3 已知電流表或者電壓表的內(nèi)阻

方法如果題目明確給出了電流表內(nèi)阻的準確值,無論待測電阻的阻值是大還是小,都應(yīng)該選用內(nèi)接法;如果明確給出了電壓表內(nèi)阻的準確值,則采用外接法．再根據(jù)串并聯(lián)電阻的規(guī)律就可以進一步算出待測電阻的準確值,這樣就可以消除系統(tǒng)誤差,使實驗結(jié)果更準確,這種方法叫電表內(nèi)阻法．

要準確地測量電阻,首先要弄懂伏安法測電阻的實驗原理,明白無論電流表內(nèi)接還是外接都會帶來系統(tǒng)誤差.但是,選用不同的接法所帶來的系統(tǒng)誤差又不同．為了減小誤差就需要我們對電流表的接法進行選擇.根據(jù)題目所給條件,正確選用電路連接方式,就可以減小誤差,甚至消除系統(tǒng)誤差．