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“半偏法”测电压表内阻的电路思考

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“半偏法”测电压表内阻的电路思考

一、“半偏法”原理

如图(1),首先接通开关S1调节R1,使表头指针满偏;然后接通开关S2并调节R2,使表头半偏。

当R1>>R2时,表头内阻Rg≈ R2。

S2 E 图(1)

R2 S1 G Rg R1

二、“半偏法”测电压表内阻

1、 实验电路,如图(2)。 2、 实验步骤:

(1)按照电路图正确地连接好测量电路,把滑动变阻器R1的滑片调到最右端,电阻箱R的阻值调到最大。

(2)合上开关S1和S2,调节R1,使电压表指针满偏。

(3)断开S2,调节R使电压表指针半偏。

(4)读出电阻箱接入电路中的电阻R,则电压表内阻Rv≈ R。 (5)撤除电路,整理器材。

E 图(2)

S1 V S2

RV R1 R

三、电路思考

思考一:Rv≈ R的条件是什么?

闭合S1和S2时: (R1右即滑动片右边R1的R并RVR1右阻值) RVR1右闭合S1,断开S2时:R并'RR1右

RVRR1右RV当取RV>>R1时,即同时满足RV>>R1右和(RV+R)>>R1右,

1

则有:R并≈R1右 R′并≈R1右

可见,R1左和R1右分压比例恒定,即URV + UR = 恒量 所以,当电压表指针半偏时,有URV =UR,即Rv≈ R。 故,即Rv≈ R的条件是:RV>>R1

思考二:为什么选择分压式电路?

由于实验室的滑动变阻器的最大阻值不大和电压表量程偏小等原因,使限流式电路中电压表的分压极易越过其量程,故该电路采用分压式。

当RV>>R1时,可视为分压器输出电压恒定,故当电压指针半偏时有:URV =UR

思考三:实验中特别要注意的是什么?

当闭合S1、S2,调节R1使电压表满偏后,不能再调节R1的滑片位置,因为满足RV>>R1后,R1的输出电压是由R1右的大小决定的,要稳压输出,故R1的滑片不能再调动。

思考四:如何减小实验的误差?

因为断开S2,使电压表串联R后,R总增加,I总减小,R1左的分压减小,使R1右的分压增大,当电压表半偏时,URV稍小于>R真

若RV越大,URV就越接近UR,则RV就越接近R。所以,RV越大,RV的测量值R测

相对于其真实值R真的误差就越小。

UR,故应为R

<R。当取R测=R时,结论是:R测

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