淺析電流表內外接法的實驗改進

卯明金

（云南省昭通市民族中學，云南 昭通）

一、電流表內外接法的選擇

圖1

圖2

圖3

電流表內接電路如圖1所示，電流表示數I為通過Rx的電流的真實值Ix（I=Ix），由于電流表分壓導致U>Ux，則=Rx，即測量結果偏大；電流表外接電路如圖2所示，電壓表示數U為Rx兩端電壓的真實值（U=Ux），由于電壓表分流導致I>Ix，則，即測量結果偏小。為了在一定程度上減小實驗誤差，電路選擇有以下幾種方法：

1.已知待測電阻的估計值Rx

2.待測電阻Rx的估計值未知

若Rx的估計值未知，顯然不能再用上述方法進行選擇，應用“試觸法”進行選擇。將電流表分別連接成如圖3所示的內、外接電路，根據電流表和電壓表的示數變化量的大小選取合適的方法。內接時電壓表和電流表的示數用U和I表示，外接時電壓表和電流表的示數用U1和I1表示，兩種方法中電壓表和電流表示數變化的絕對值用△U和△I表示。若，應選擇外接法；反之，若，應選擇內接法。

3.已知電壓表或電流表的內阻

若已知電壓表或電流表內阻，可通過選擇合適的電路減小實驗誤差。

（1）若已知電壓表內阻RV，則經過電壓表的電流此時應采用外接法，待測電阻

（2）若已知電壓表內阻RA，則應選用內接法，Rx+RA為電壓表和電流表的示數之比，即

二、實驗改進

在電表內阻未知的情況下，如何改進實驗減小內接、外接的實驗誤差是很多教師和學生關注的問題，下面介紹幾種減小誤差的方法。

圖4

圖5

圖6

1.通過并聯定值電阻R0，減小實驗誤差

如圖4所示，把滑動變阻器的滑片移到最右端，斷開S1，閉合S，移動滑片并記下此電表讀數為U1、I1。閉合開關S、S1，記下此時電表讀數為U2、I2，則，故Rx=

2.通過串聯定值電阻R0，減小實驗誤差

如圖5所示，閉合開關S、S1，調節滑動變阻器R到適當位置，記下此時電表讀數為U1、I1。再斷開開關S1，記下此時電表讀數為U2、I2，則

3.應用電橋改進實驗

如圖6所示電路，閉合開關S，調節R1、R2，使靈敏電流計的示數為零，則電壓表和電流表的示數均為Rx的電壓和電流，

三、對其他實驗的思考

圖7

圖8

圖9

測電源電動勢及內阻實驗的常見電路圖如圖7、圖8所示，可根據實際情況選擇圖7或圖8的方法進行實驗。但兩種方法都存在系統誤差，在不知道電表內阻的情況下可利用電橋的知識減小實驗誤差，實驗電路圖如圖9所示。閉合開關S，調節R1、R2，使靈敏電流計的示數為零，由閉合電路歐姆定律可得U1+U2=E-（I1+I2）r，多次改變R1的接入電路的阻值，并調節R2重復實驗。利用多組測量數可測電源電動勢機內阻。