拨乱反正 指点迷津
——测量电源电动势和内阻实验误差分析
2020-06-06孙林源
数理化解题研究 2020年16期
孙林源
(河南省登封市教学研究室 452470)
一、伏—安法测量的实验误差分析
1.常见的实验电路图
如图1所示,伏安法测量电源电动势和内阻的实验电路一般有两种,一是伏安法内接法,二是伏安法外接法,分别如图1(a)、如图1(b)所示.

2.实验原理分析
根据闭合电路欧姆定律可知:E=U+Ir.只要调节滑动变阻器R我们就可以得出多组电压表U和电流表I的示数,利用
E=U1+I1r(1)E=U2+I2r
(2)
联立(1)、(2)即可求出电源电动势E,内阻r,
但是这样求解计算起来太过繁琐,不便于直观分析.
我们不妨将E=U+Ir变化为U=E-Ir的形式,就可以做出U-I图像进行分析计算了.


可见,如果我们能做出电源的伏安特性曲线,那么我们就可以直接由电源的U-I图像求出电源的电动势E=b,电源的内电阻r=k.
3.实验误差原因分析
由前述实验原理的分析可知,如图1所示的两个实验电路图都可以达到测量电源电动势和内阻的目的.但是由实验原理我们不难得出,电压U表示加在电源两端的路端电压,电流I表示通过电源内阻的电流,如果实验电路中电压表、电流表都是理想电压表和理想电流表的话,这两种实验电路都可以准确测出电源的电动势和内电阻,两者没有丝毫差别.
但是,我们在处理电学实验时,电压表和电流表都不是理想电压表和理想电流表,因而会引起测量误差,(这主要是由测量仪器所引起的,故这样的误差就是系统误差了.)
4.两种实验电路对测量结果的影响
通过上面分析我们已经找到引起实验误差的原因,那么它们对测量结果具有什么样的影响哪?……
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