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测电源电动势和内阻总结

2022-06-23 20:10 4

1.紧紧围绕U=E-Ir这个核心原理公式,建立全电路方程,采集至少两组数据建立方程组求解。2.看提供的仪器选取实验方法,有安培表、伏特表的选用伏安法;有伏特表、电阻箱的选用伏阻法;有安培表、电阻箱的选用安阻法;

1.紧紧围绕U=E-Ir这个核心原理公式,建立全电路方程,采集至少两组数据建立方程组求解。

2.看提供的仪器选取实验方法,有安培表、伏特表的选用伏安法;有伏特表、电阻箱的选用伏阻法;有安培表、电阻箱的选用安阻法;两个伏特表的选用伏伏法;两个安培表的选用安安法。

3.图像的建立,找到能读出数据的两个变量,以公式U=E-Ir为基本建立方程,直接画出图像或者用变式画出图像,因为直线精度更高,往往会用变量的倒数找到线性关系,与y=kx+b形式一致,比如1/I-R图、1/U-1/R图等。

4.一般求E和r的具体值用公式法,有坐标轴用图像法,快速分析误差用等效电源法,比较用待定系数法。

5.误差分析方面:

①U、I都准确的无系统误差。

②误差原因都是伏特表内阻Rv未知,造成分流未知,少算了电流;或者电流表内阻R?未知,造成分压未知,少算了电压。

③电流表内阻R?已知,它不仅知道自身电流,还知道自身分压,叫做一表三用,物尽其用让其分压;U+IR?=E-Ir.无系统误差。

电压表内阻Rv已知,它不仅知道自身电压,还知道自身分流,叫做一表三用,物尽其用让其分流,U=E-(I+U/Rv)r,无系统误差。

④若电流表内阻R?,电压表内阻Rv都已知,只要满足量程(安全)和精确度,内接外接E和r都没有系统误差。

⑤把内接外接两种接法联立,E和r都没有系统误差,因内接E为真,外接短路电流E/r可知。

⑥路端电压为真,电流小于干路电流的,误差情况和伏安法中的外接法误差一样,结果为E测<E真,r测<r真。少算电流的对比图甲,口诀:少算电流外小小.

干路电流为真,电压小于路端电压的,误差情况和伏安法中的内接法误差一样,结果为E测=E真,r测>r真。少算电压的对比图乙,口诀:少算电压内真大.

注意以下这种分析误差的方法是错误的,比如伏安法测电源电动势和内阻的外接法:

U=E-Ir,分析实际电流I更大,于是,I增大,E减小,判断E的实际值比测量值更小,这种分析方法是错误的,原因是偷梁换柱,同一方程,各量要统一是测量值或者统一是真实值。

6.滑动变阻器的选择

滑动变阻器的总阻值选用减小的,为电源内阻0.5—5倍左右,方便操作。

例题:用伏安法测电源电动势和内阻,由于没考虑电表内阻造成了误差,下列说法正确的是

A.用甲图电路测量时,电源电动势和内阻的测量值均小于真实值

B.用乙图电路测量时,电源电动势和内阻的测量值均大于真实值

C.用丙图电路测量时,电源内阻的测量值小于真实值,电动势的测量值等于真实值

D.用丁图电路测量时,电源内阻的测量值大于真实值,电动势的测量值等于真实值

附:待定系数法

待定系数法是根据两个多项式恒等的条件而产生的一种方法,因此,从恒等变形的意义来看,它不过是把一个代数式从一种形式变换成另一种形式,并且确保变形前后的两个代数式是恒等的,也就是形变而值不变。

以测电源电动势和内阻的安培表外接法为例,用待定系数法分析误差。

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