電流表外接法和內(nèi)接法的比較分析及兩者接法存在的誤差分析 - 全文

　　什么是電流表

　　電流表是指用來測量交、直流電路中電流的儀表。在電路圖中，電流表的符號為“圈A”。電流值以“安”或“A“為標(biāo)準(zhǔn)單位。

　　電流表是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用而制成的。電流表內(nèi)部有一永磁體，在極間產(chǎn)生磁場，在磁場中有一個線圈，線圈兩端各有一個游絲彈簧，彈簧各連接電流表的一個接線柱，在彈簧與線圈間由一個轉(zhuǎn)軸連接，在轉(zhuǎn)軸相對于電流表的前端，有一個指針。當(dāng)有電流通過時，電流沿彈簧、轉(zhuǎn)軸通過磁場，電流切磁感線，所以受磁場力的作用，使線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動轉(zhuǎn)軸、指針偏轉(zhuǎn)。由于磁場力的大小隨電流增大而增大，所以就可以通過指針的偏轉(zhuǎn)程度來觀察電流的大小。這叫磁電式電流表，就是我們平時實驗室里用的那種。在初中時期，所用電流表量程一般為0~0.6A和0~3A。

　　兩種接法的原理

　　由歐姆定律表達式：R=U/I可知，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出電流，就可求出待測電阻阻值。但電壓表、電流表可以采取圖所示的兩種接法，這就是產(chǎn)生電流表內(nèi)、外兩種接法的原因。

　　外接法的含義

　?。?）如圖1所示，電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，叫“外接法”

　　外接法的特點： 由于電壓表的分流導(dǎo)致電流表的示數(shù)大于被測電阻電流的真實電流。

　　內(nèi)接法的含義

　　如圖2所示，電流表接在電壓表兩接線柱內(nèi)側(cè)，叫“內(nèi)接法”

　　內(nèi)接法的特點： 由于電流表的分壓導(dǎo)致電壓表示數(shù)大于被測電阻電壓的真實電壓。

　　由此可見：由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，內(nèi)接法、外接法都有誤差。

　　測電阻阻值中電路的內(nèi)接法與外接法誤差分析

　　一般來說，若待測電阻R的阻值較小，用外接法測出的阻值較為準(zhǔn)確，誤差較小; 若待測電阻R阻值較大，用內(nèi)接法測出的阻值較為準(zhǔn)確。

　　內(nèi)接法與外接法的選擇依據(jù)

　　注： R為待測電阻估計值（一般題中會給） ;RA為電流表的內(nèi)電阻; RV為電壓表的內(nèi)電阻;

　　外接法時誤差分析

　　電流表中示數(shù)應(yīng)是流過R的電流IR和通過電壓表電流IV之和，即I=IR + IV，則R=U/I=U/ （IR+IV ）

　　引|起誤差的原因是電流中增加了伏特計的分流電流IV，結(jié)果使測得的R數(shù)值比實際值要小些。但一般伏特許的內(nèi)阻RV較大，大約在幾千歐姆左右，如果待汲電阻R比電壓表內(nèi)阻RV小得多，即R《 《RV，則根據(jù)并聯(lián)分流的性質(zhì)，通過電壓表的電流IV很小，可以忽略不計，認為= IR，因此測量結(jié)果較為精確。

　　相對誤差為：

　　電壓表的內(nèi)阻越大，相對誤差越小。

　　內(nèi)接法誤差分析

　　電壓表標(biāo)數(shù)U等于R兩端電壓UR和電流表兩端電壓UA之和U=UR+UA，即，則

　　引起誤差的原因是電壓U中增加了電壓表分壓電壓UA，結(jié)果使測得的R值比實際值要大些。如果待測電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻RA大得多，即R 》RA，根據(jù)分壓性質(zhì)，UA可以忽略不計。認為U= UR，測出的結(jié)果較為精確。

　　相對誤差為：

　　可見電流表的內(nèi)阻越小，相對誤差越小。

　　待測電阻的阻值大小是相對于所用儀表的內(nèi)阻來說的。量程大的電流表內(nèi)阻小，量程小的內(nèi)阻大; 量程大的電壓表內(nèi)阻大，量程小的內(nèi)阻小。但量程大的電表每小格表示的安培數(shù)或伏特數(shù)較大，對于很小的電流和電壓讀不出較準(zhǔn)確的值來。