如图所示为测量量程较小的电流表内阻的实验电路。其中G为待测电流表

欧姆定律 已结 1 413
洪老师
洪老师 2021-11-23 09:45

如图所示为测量量程较小的电流表内阻的实验电路。其中G为待测电流表,E为直流电源,S1S2为开关,R1为总阻值较大的滑动变阻器,R2为电阻箱(可从其表盘上直接读出其电阻值).实验步骤如下:

image.png

先闭合开关S1,调节滑动变阻器接触头P的位置使G表指针指在满偏位置;

保持P的位置不变,闭合开关S2,调节电阻箱R2使G表指针指在半满偏位置;

记下此时电阻箱的阻值R0R0即为G表内阻的实验值。在本实验中,G表内阻的实验值比真实值   (填“大”或“小”),如实验中有三个可用的电源,它们的电压分别是4V6V8V,三个电源均能实现上述实验步骤,则为了使R0更接近G表内阻的真实值,应选择电压值为   V的电源。

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1条回答
  •  聂乐乐
    聂乐乐 (最佳回答者)
    2021-11-24 10:08

    答案:小;8

    解析:

    1)设电源电压为U,待测电流表内阻为Rg,待测电流表满偏电流大小为Ig 由步骤,电流表G与变阻器R1串联,根据串联电路的特点和欧姆定律得:

    image.png

    由步骤,电流表与电阻箱R2并联后与R1串联,根据串并联电路的特点和欧姆定律得:

    image.png

    R是电流表内阻Rg与电阻箱电阻R2并联的总电阻,根据并联电路电阻特点可知:

    image.png(并联总电阻最小)。

    电流表内阻非常小,量程较小的电流表内阻Rg就更小,滑动变阻器电阻R1又较大,可以认为R1远大于RgR1+RgR1

    再由方程①②两式得:

    I′=IIg

    由步骤和步骤知道,电流表半满偏即通过电流表支路电流是image.pngIg,干路电流

    I′=Ig

    此时R2连入电路的电阻为R0,由于通过R2的电流为:

    image.png

    所以,RgR0即为电流表内阻的实验值;

    2)若在方程两式没有忽略R1影响时,分析方程①②③式得到:

    I′>IIg,即

    image.png

    则:

    image.png

    由于并联电阻两端电压相等,根据欧姆定律得:

    image.png

    再由方程④⑤式得到

    image.png

    所以,RgR0,即实验值(R0)比真实值(Rg)是偏小。

    3)由方程式得到:

    image.png

    由于滑动变阻器电阻R1越大,越满足R1+RgR1,方程式中,RgIg一定时,U越大,R1越大,则误差越小,R0更接近电流表G的内阻真实值,所以三个4V6V8V可用的电源,应该选择8V的电源。



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