关于灵敏电流计内阻探究

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1、关于灵敏电流计内阻探究　　【摘要】本文通过误差分析和实验数据对比，依据多点测量取平均的原理，对传统的测量方法进行改进，提出了一种近几年开始应用的测量灵敏电流计内阻的新方法。【关键词】灵敏电流计的使用内阻研究方法灵敏电流计内阻测定是大学物理实验中电学的常规实验，其内阻是一个重要的电学参量。过去，都假定灵敏电流计处于理想工作状态，一般采用半偏法进行测量，但从我们多年教学实践的情况来看，这种方法测得的内阻或大或小，误差较大，重复性差，不利于学生对误差理论知识的巩固和实践，本文通过对半偏法测定灵敏电流计内阻存在的问题，提出了用变偏法测定电流计内阻的一种方法。1电流表的使用方法1.1三个按键功能

2、说明（1）“—”键：设定/确认/提取功能键。该键的作用是进入仪表的设定状态、提取出原存的设定值，待新的设定值修改完成后再按该键确认修改有效并存入仪表内存，随即再提取出下一个设定值。6（2）“∧”键：显示数据加1/显示窗口切换功能键。在设定状态下单次按该键使数据加1；按住该键不动，显示值将快速增加，松手后停止。在显示状态下（显示测量值）按该键切换显示窗口：测量值/上行程电流最大值/下行程电流最大值/百分比；1）“HA”灯“LA”灯都不亮显示测量值；2）“HA”灯亮显示上行程电流最大记录值；3）“LA”灯亮显示下行程电流最大记录值；4）HA”灯“LA”灯同时亮显示下行程电流最大值与上行程电

3、流最大值的百分比。（3）“∨”键：显示数据减1/清零功能。在设定状态下单次按该键使数据减1；按住该键不动，显示值将快速减少，松手后停止。在显示状态下按住该键5——6秒等上下限灯同时亮后，则上行程电流最大记录值、下行程电流最大记录值、百分比值都同时被清零。1.2仪表参数的设定在显示状态下按下“—”键显示窗将显示“C109”。“C”是密码的提示符，“109”是密码的基数值，按“∧”和“∨”键将“109”修改成“123”，再按“—”键，即进入设定状态。在此状态下可以修改百分比设定值和误差修正值，百分比设定值的提示符为“P”，误差修正值的提示符为“E”。1.3仪表的信号输入6仪表接收0—5A、

4、上行程开关信号、下行程开关信号。仪表以0—5A的电流输入值确定当前系统的电流值；当仪表接收到上行程开关信号后开始记录下行程电流最大值，当仪表接收到下行程开关信号后开始记录上行程电流最大值。2灵敏电流计内阻的测定方法灵敏电流计是一种高灵敏度磁电式仪表。实用中，常常需要知道灵敏电流计的内阻R的值，虽然一般在出厂铭牌上都标有内阻R的值或范围值，但按铭牌标称值用常显粗陋，不能满足要求，这就需要重新测量。在实验教科书上，通常测量内阻的方法是采用二极分压等偏法。这种测量方法，对学生实验时掌握原理，训练操作都是十分必要的。但对一些仅需测出灵敏电流计的内阻值，而非电磁学实验就显得繁杂，测量时间过一长，

5、而且影响实验精度的因素较多夕结果不够理想。下面介绍一种简易的测定内阻的方法—替代法，井就其；厅靠住进行实验研究。2.1替代法测量原理替代法是消除系统误差的常用方法。其原理是在测量时，先对被测量进行测量，然后用已知标准量替代被测量，并改变已知标准量的数值，使测量装置恢复到原来状态，则已知标准量的值就等于被测量的大小。2.2半偏法测量原理在用“半偏电流法”测定电流表G的内电阻Rg的实验中，R和R’是电阻箱，先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，调节R`使电流表指针指在刻度盘的中央。在R>>R’的条件下，近似有Rg=R’。6那么为什么会有近似Rg=R’呢？因为当S2接通时

6、，R’有电流流过，R’和Rg并联，并联后的电阻减小，电流增加。如果是理想的恒流电源，则电流表上的电压应该下降一半，这样电流才能够减少一半。这时并联电阻上流过的电流与电流表一样，电阻也就一样。但实际电路只是再和R串联。串联后的总电阻小于S2接通以前，所以总电流大于以前。电流大了，电流表上只流过原来一半的电流，所以R’除了要流过原来一半的电流，还要流过增加的电流，所以电阻就要相应的小一点才行，否则电流不够。这就与Rg不一样了，要略小一点。如果R>>R’，则总电阻的变化可以忽略，总电流的变化也就可以忽略。虽然差别小到可以忽略，但毕竟还是有，所以叫做近似。3半值法与半偏法测定电流表内阻的比较全

7、日制普通高级中学教科书《物理》（必修加选修）第二册“把电流表改装为电压表”的实验中，在测量电流表G的内阻时，课本用“半偏法”测量。“半偏法”中实验电路的串联电阻R阻值保持不变，电流、表G的第二次半偏读数是第一次满偏读数的一半，当R）100R’6时，可以认为r一R。现介绍另一种精确度比“半偏法”高得多的测量方法叫做“半值法”“半值法”是在“半偏法”实验电路上，当R）2oor（r为电源内阻）时，可以认为r：-R。用这两种方法测量电流表G的内阻时，虽