"半偏法"测电压表内阻的电路思考
湖北省建始县第一中学 王学章 (邮编445300)
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.
二,"半偏法"测电压表内阻
实验电路,如图(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.
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的阻值)
闭合S1,断开S2时:
当取RV>>R1时,即同时满足RV>>R1右和(RV+R)>>R1右,
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UR,故应为R真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.
G
Rg
R1
R2
S1
S2
E
图(1)
图(2)
E
S2
S1
R1
R
RV
V