如果實驗室只給定一個電流表(或電壓表),如何完成測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗
- 教育綜合
- 2022-07-17 12:58:42
只有電壓表(電流表)怎么測量電源的電動勢和內(nèi)阻
用電壓表直接測量電源空載電壓就等于電源電動勢(電壓表內(nèi)阻越大越準確)。 用電流表直接短接電源測出短路電流,再用電動勢除以短路電流就等于電源內(nèi)阻。(注意這是理論分析,切不可用電流表搭在電源兩端,否則短路電流會造成嚴重傷害?。?h3>如何只用一個電流表,一個電阻箱和若干導線測量電源的電動勢和內(nèi)阻你所用的公式是u=-ir+e u應為端電壓,i應為干路電流 電流表內(nèi)接時,電壓表直接測端電壓,u是準確的 當端電壓為0時,即i軸截距i0=e/r 而測得的i'=e/r(外路被短路),即你描點形成直線在i軸的截距是準確的 電流表測的是一條支路的電流(電壓表有分流),i的測量值小于真實值,即你畫出的每一個點都比真實的點靠近u軸,斜率-r絕對值減小,測得的內(nèi)阻比真實值小,因該直線過i軸上截距那一定點,所以在u軸上截距也比e小 即內(nèi)阻與電動勢都比真實值偏小 電流表外接時,電流表直接測量干路電流,i是準確的 當外路的電流為0時(外路斷路),u=e,即你描點形成的直線在u軸的截距耿償鈍鍛墁蹬惰拳伐嘩是準確測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗是什么?
測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗:
實驗原理:根據(jù)閉合電路歐姆定律,則路端電壓。由于電源電動勢E和內(nèi)阻r不隨外電路負載變化而改變,如當外電路負載增大時,電路中電流減小,內(nèi)電壓減小,使路端電壓增大,因此只要改變負載電阻,即可得到不同的路端電壓。
在電路中接入的負載電阻分別是R1、R2時,對應的在電路中產(chǎn)生的電流為、,路端電壓為U1、U2,則代入中,可獲得一組方程,從而計算出E、r。
實驗器材:被測電池(干電池);電壓表;電流表;滑動變阻器;電鍵和導線。
實驗步驟:
1、確定電流表、電壓表的量程,按如圖所示電路把器材連接好。
2、把變阻器的滑動片移到最右端。
3、閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組電流表和電壓表的示數(shù),用同樣方法測量并記錄幾組、值。
4、斷開電鍵,整理好器材。
5、數(shù)據(jù)處理,用原理中的方法計算或在—圖中找出E、r。
某同學要測定一電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,實驗器材有:一只電阻箱(阻值用R表示),一個電流表(讀數(shù)用I表
解答:解:(1)由實驗原理可知,本實驗采用電阻箱與電流表串聯(lián)測量;故將各元件串聯(lián)即可;如圖所示;(2)在閉合電路中,電源電動勢:E=I(r+R),
1 |
I |
r |
E |
1 |
E |
由圖象可知,圖象截距b=
r |
E |
1 |
E |
△
| ||
△R |
5.2?0.4 |
30 |
則電源電動勢:E=
1 |
k |
1 |
0.16 |
電源內(nèi)阻:r=bE=0.4×6.25=2.5Ω;
實驗誤差是由于電流表內(nèi)阻造成的,當外部斷路時,測量結(jié)果是準確的;故用該實驗方案電源電動勢的測量值等于真實值,
電源內(nèi)阻的測量值大于真實值.
故答案為:①實物電路圖如圖所示;②6.3;2.5;等于;小于.
要用電流表和電壓表測定1節(jié)干電池(每節(jié)干電池的電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為0.3Ω)的電動勢和內(nèi)電阻,現(xiàn)有
(1)干電池電動勢約為1.5V,電壓表應選D,干電池內(nèi)阻約為1Ω,電路最大電流約為1.5A,電流表如果選G(0~3A),電路最大電流為其最大值的一半,讀數(shù)誤差較大,因此電流表應選F;干電池電動勢約為1.5V,電路最大電流(電流表最大測量值)為0.6A,電路最小電阻約為:R=E |
I |
1.5V |
0.6A |
(2)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻,電壓表測路端電壓,電流表測電路電流,由于電池內(nèi)阻較小,所以對電源來說,電流表應采用外接法,實驗電路圖如圖所示.
(3)由圖示U-I圖象可知,電源電動勢E=1.5V,內(nèi)阻為:r=
△U |
△I |
1.5?1.1 |
0.4 |
故答案為:(1)B;D;F;(2)電路圖如圖所示;(3)1.5;1.0.
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