半偏法测电表内阻的误差分析

半偏法测A、V的内阻及误差分析在中学电流表、电压表是测量电流和电压的常用仪表，对其内阻的测量可采用一种较简便的方法——半偏法，特别是电流表。一、偏法的设计原理1．电流表半偏法如图1所示是用半偏法测电流表内阻的电路．实验时，先断开开关2S，闭合开关1S，调节0R使电流表指针满偏．然后保持0R的滑片不动（即1R不变），闭合开关2S，调节Ｒ，使电流表的指针处于半满偏状态，则电流表的内阻AR=Ｒ．2．电压表半偏法如图2所示是用半偏法测电压表内阻的电路．实验时，先闭合开关2S和开关1S，调节0R使电压表指针满偏．然后保持0R的滑片不动（即1R、2R不变），断开开关2S，调节Ｒ，使电压表的指针半满偏，则电压表的内阻VR＝Ｒ．二、半偏法的系统误差分析1．电流表半偏法测内阻的误差分析用如图1所示的电路测电流表的内阻时，设电流表的满偏电流为Ｉｇ，则开关2S断开时1RRIAg①开关2S闭合时，有AARgRRRRRII121②RIRIRAg21③由①、②、③式，得11RRRRRAA显然，ARR，即AR的测量值小于真实值．相对误差为%100%1001RRRRRRAAAA2．电压表半偏法测内阻的误差分析用如图所示的电路测电压表的内阻时，设电压表的满偏电压为gU，则开关2S闭合时21)(RRURUUgVgg④开关2S断开时，有21)(RRURRUUABVABAB⑤)(2RRRUUVVgAB⑥由④、⑤、⑥式，得021RRRRRV显然，VRR，即VR的测量值大于真实值．相对误差%100%100021VVVRRRRRRR因210RRR，故对于给定的0R，当21RR，即滑片处于正中位置时相对误差最大．则%10040VRR三、半偏法的实验条件1．电流表半偏法测电阻的实验条件用如图1所示的电路测电流表内阻时，为使实验误差较小，必须使ARR1，实验上通常取ARR1001，这时相对误差小于1%．为使电流表指针能达到满偏，必须1RIg．因0RRg，所以本实验应满足的条件是ARR1000gIR02．电压表半偏法测内阻的实验条件用如图所示的电路测电压表的内阻时，为使实验误差较小，必须VRR0．实验上通常取200VRR，这时相对误差约1％．为使电压表指针能达到满偏，必须满足gU．所以本实验应满足的条件是200VRRgU。