内接法和外接法测电源电动势的误差分析
电源电动势和内阻的测量方法及误差分析99288
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析一、伏安法选用一只电压表和一只电流表和滑动变阻器，测出两组U 、I 的值，就能算出电动势和内阻。
1 电流表外接法 原理如图1-1-1所示电路图，对电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法。
处理数据可用计算法和图像法：（1）计算法：根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，有：测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+=可得：122112I I U I U I E --=测 1221I I U U r --=测（2）图像法：用描点作图法作U-I 图像，如图1-1-2所示：图线与纵轴交点坐标为电动势E ，图线与横轴交点坐标为短路电流rEI =短，图线的斜率的大小表示电源内阻IUr ∆∆=。
系统误差分析由于电压表的分流作用，电流表的示数I 不是流过电源的电流0I ，由电路图可知I <0I 。
【1】计算法：设电压表的内阻为V R ，用真E 表示电动势的真实值，真r 表示内阻的真实值，则方程应修正为：真真r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=，则有：r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=11真 r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22真 解得：测真E R U U I I I U I U E V >----=21121221 ， 测真r R U U I I U U r V>----=211221可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。
—图1-1-2 ,I图1-1-1【2】图像修正法：如图1-1-3所示，直线①是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线，由于I <I 0，而且U 越大，I 和I 0之间的误差就越大，即VV R UI =随着电压的减小而减小，而电压表的示数U 就是电源 的路端电压的真实值U 0，除了读数会有误差外，可以 认为U ＝U 0，经过修正后，直线②就是电源真实值的 U -I 图线，由图线可以很直观的看出：#真测E E <，真测r r <。
测电源电动势和内阻的误差分析和方法总结
测电源电动势和内阻的误差分析和方法总结测量电源的电动势E及内阻r的是高中物理的一个非常重要的电学实验，本文章从书上实验出发对实验误差的来源和测量方法进行总结归纳和扩展。
测定电源电动势和内阻的方法有多种，它们的测量原理都是闭合电路欧姆定律。
本实验电路的连接有两种接法。
一是电流表外接法另一个是电流表内接法。
下面逐一分析这是电流表外接法是课本上的学生实验电路图。
对电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法。
电流表外接法误差分析：1、公式分析误差根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为：其中U、I分别是电压表和电流表的示数，通过调节滑动变阻器，改变路端电压和电流，这样就得到多组数据，每两组数据就可以求出电动势和内阻。
设某两组U、I的值的大小关系为：U1>U2，I1<I2。
解得：，由于电压表的分流作用，电流表的示数I不是流过电源的电流I0，有I<I0，那么测得的电动势E和内阻r与真实值比较是偏大还是偏小呢？设电压表的内阻为R V，用E0表示电动势的真实值，r0表示内阻的真实值，则方程应修正为：解得：，可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。
图像法分析误差以上是定量计算分析，还可以利用电源的伏安特性曲线来定性分析。
如图2所示，直线①是根据U、I的测量值所作出的U-I图线，由于I<I0，而且U越大，I和I0之间的误差就越大，而电压表的示数U就是电源的路端电压的真实值U0，除了读数会有误差外，可以认为U＝U0，经过修正后，直线②就是电源真实值反映的伏安特性曲线，由图线可以很直观的看出E<E0，r<r0。
等效法分析误差把电压表和电源等效为一新电源，如图1虚线框所示，这个等效电源的内阻r为r0和R V的并联电阻，也就是测量值，即等效电源的电动势为电压表和电源组成回路的路端电压，也就是测量值，即由以上分析还可以知道，要减小误差，所选择的电压表内阻应适当大些，使得。
伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析
伏安法测电动势和内阻的误差分析
1.安培表的内接法
如图176所示：设电源电动势和内电阻的测量值分别为εc 和r c 。
E c = U + I r c = U + I （R A + r ）
因为电流表的电阻一般远大于电源的内阻，可以认为内电阻的测量值远大于真实值。
所以，测出的电源内电阻的相对误差非常大。
因为 E c = U + I r c = U + I （R A + r ）=E 真
所以，测出的电源电动势就等于真实值。
2 安培表的外接法 如图177所示：
令外电路电阻趋近于无穷大（相当于断路）：电压表的示数即认为电源的电动势的测量值E c 。
E c =E 真 -E 真 V R r r +=E 真V
V R r R + E c ＜E 真 相对误差δ= V
c R r r +=-εεε真 因为 R v 远大于r ，所以相对误差很小。
由于E c = U + I r c
E 真 = U + （I + U / R V ） r 得到：真εεc =V
c R Ur Ir U Ir U +++ = V
V R r R + ，则 r c =V c R r r r r r +=- 所以测量电源内电阻的相对误差δ=
V V R r R +因为 R v 远大于r ，所以相对误差很小。
比较以上两种电路，安培表内接时，虽然电动势的测量值较准确，但内阻的测量值误差太大，故此电路不大采用。
安培表外接时，虽然电动势和内电阻的测量值都有误差，但误差很小，所以常常采用。
电源电动势和内阻的测量方法及误差分析
关于电源电动势与内阻的几种测量方法及误差分析黎城一中物理组一、伏安法选用一只电压表与一只电流表与滑动变阻器,测出两组U 、I 的值,就能算出电动势与内阻。
1 电流表外接法 1、1 原理如图1-1-1所示电路图,对电路的接法可以这样理解:因为要测电源的内阻,所以对电源来说用的就是电流表外接法。
处理数据可用计算法与图像法:(1)计算法:根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=,有:测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+=可得:122112I I U I U I E --=测 1221I I U U r --=测(2)图像法:用描点作图法作U-I 图像,如图1-1-2所示:图线与纵轴交点坐标为电动势E ,图线与横轴交点坐标为短路电流rEI =短,图线的斜率的大小表示电源内阻IUr ∆∆=。
1、2 系统误差分析由于电压表的分流作用,电流表的示数I 不就是流过电源的电流0I ,由电路图可知I <0I 。
【1】计算法:设电压表的内阻为V R ,用真E 表示电动势的真实值,真r 表示内阻的真实值,则方程应修正为:真真r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=,则有:r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=11真 r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22真 图1-1-2I 短图1-1-1解得:测真E R U U I I I U I U E V >----=21121221 , 测真r R U U I I U U r V>----=211221可见电动势与内阻的测量值都小于真实值。
【2】图像修正法:如图1-1-3所示,直线①就是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线,由于I <I 0,而且U 越大,I 与I 0之间的误差就越大,即VV R UI =随着电压的减小而减小,而电压表的示数U 就就是电源 的路端电压的真实值U 0,除了读数会有误差外,可以 认为U ＝U 0,经过修正后,直线②就就是电源真实值的 U -I 图线,由图线可以很直观的瞧出: 真测E E <,真测r r <。
内接法和外接法测电源电动势的误差分析
内接法和外接法测电源电动势的误差分析
测量电源电动势E ，有两种电路接法，图一和图二，图一是电流表的内接法，图二是电流表的外接法。
图一 图二
下面讨论内接法和外接法的误差：
电源电动势测量原理：Ir U E +=，r 是电源内阻，U 是路端电压，在理论上，认为电压表和电流表都是理想电表，U 仅指电阻R 上的电压，认识到这一点很重要。
①内接法：如图一所示，R 和电流表看做外电路，电压表和电源看做一个新的等效电源，在等效电源里，电压表和内阻r 并联，当干路中电流I=0A 时，外电路中R 和电流表上的电压等于电源的实际电动势，而U -I 图像中，I=0A ，测量电动势等于R 上的电动势，所以，测量的电动势小于实际的电动势。
电压表内阻v R 和r 的总阻值等于测量的电源内阻，因为v R 和r 并联，所以并联电阻小于电源实际内阻r ，因此用这种接法测量的电源电动势和电源内阻都偏小。
U -I 图像如下：
②外接法：如图二所示，R 是外电路，电流表和电源看做一个新的等效电源，在等效电源里，电流表和内阻r 串联，当干路中电流I=0A 时，R 两端电压等于实际电动势，实际上，在U-I 图像中，I=0A 时，测量电动势等于R 两端的电动势，所以，测量电动势等于实际电动势。
电流表内阻A R 和r 的总阻值等于测量的电源内阻，因为A R 和r 串联，所以串联电阻大于电源实际内阻r ，因此用这种接法测量的电源电动势等于实际电动势，测量的内阻大于实际内阻。
U-I 图像如下：。
伏安法测电阻及内接法外接法误差分析3页
伏安法测电阻及内接法外接法误差分析3页伏安法是电学中常用的一种测量电阻的方法，通常在实验中我们会使用内接法或者外接法来测量电阻值，然而在实际操作时，由于各种因素的影响，可能造成电阻测量过程中的误差。
本文将分析伏安法测量电阻时内接法和外接法出现的误差以及它们的解决方法。
一、内接法误差分析内接法是将电表的表头直接连接在待测电阻两端，称为内接。
由于电表表内电阻较大，其大小和电量计量器具的灵敏度成反比，测量电阻时就会出现较大误差。
此外，内接法还存在以下问题：1、温度漂移误差：由于使用内接法时电流大，线路的电阻会产生热，导致电阻随温度的变化而发生变化，从而测量误差增大。
2、带电误差：输入电流时产生了一定的电荷。
如果前一个测量仍在电路中，则电荷可以形成电荷堆积，影响后续测量结果的准确性。
3、接触电阻误差：该误差通常因为测量接头，线缆和电源之间存在电阻而出现。
解决方案：1、尽量避免使用内接法，除非在无法使用外接法的情况下。
2、在测量之前等待足够的时间让电路达到热平衡状态，从而减少温度漂移误差。
3、在内接法测量之前，确保前一个测量已经结束，这样可以减少带电误差的影响。
4、对接头，线缆和电源之间的电阻进行校准，以减少接触电阻误差。
外接法是将待测电阻与电表串联，称为外接。
使用外接法测量电阻时，通常使用的是稳流源。
由于外接法不存在大电流，是一种较好的电阻测量方法。
但是，外接法也存在以下问题：1、电源输出误差：稳流源和电压源都存在输出误差。
在使用外接法测量电阻时，应该尽可能使用精度较高的电源。
2、输入电路的电阻：在外接法测量电阻时，输入电源和电表之间都存在电阻。
在使用外接法测量电阻时，应将输入电路干扰降至最低并进行校准。
3、线路传输误差：线路传输误差是指线路上存在的非纯电阻元件的影响。
常见的有电感，电容和电阻等电路元件的影响。
1、选择高精度的电源设备，并在使用之前进行校准。
2、在使用外接法测量电阻时，应减小输入电路的电阻，以减小电路分压和误差传递，从而提高测量精度。
内接法和外接法测电源电动势的误差分析
内接法和外接法测电源电动势的误差分析误差是任何测量中难免会存在的，下面将对内接法和外接法进行误差分析。
一、内接法的误差分析：1.铜线电阻：内接法的主要误差之一是由于电源与待测电动势之间的铜线电阻。
铜线电阻会引起电压降，导致测得的电源电动势比实际值要小。
2.连接电阻：内接法中其他连接电阻也会产生误差。
连接电阻的存在会导致电流通过它们时发生电压降，从而降低测量电源电动势的准确度。
3.内阻：内接法中，待测电动势的电源本身存在内阻。
电源内阻会导致在内部发生电压降，因此测量得到的电动势会小于实际值。
4.电源负载条件：内接法测量电动势时，电源的负载条件也会对测量结果产生影响。
当电源负载较重时，电源的内阻会变大，从而导致测量误差增大。
二、外接法的误差分析：1.标准电源误差：外接法中，使用标准电源来与待测电动势进行比较。
标准电源的精度和准确性也会对测量结果产生一定的影响。
2.连接电阻：与内接法类似，外接法中的连接电阻也会引起误差。
连接电阻的存在会导致电压降，从而降低测量精度。
3.电路接触电阻：外接法中，待测电动势和标准电源之间的电路接触电阻会导致测量误差。
电路接触电阻会引起电压降，从而影响测量结果的准确性。
4.温度影响：外接法中，温度的变化也会对测量结果产生一定的误差。
因为电源和电路元件的电阻会随温度的变化而变化，从而影响测量结果的准确性。
综上所述，无论是内接法还是外接法，都存在一定的误差。
正确使用测量方法、合理设计电路以及选择精度较高的仪器和设备，可以降低误差的发生并提高测量结果的准确性。
同时，也需要注意控制温度、减小连接电阻和接触电阻等对测量的影响，以提高测量精度。
测“电源电动势和内阻”常用的的方法及误差分析解析
测〃电源电动势和内阻〃常用的方法及误差分析测电源电动势和内阻属于高中物理的“恒定电流"教学内容，它也是高中物理中的重点和难点内容，为此，需要引导学生进行全面的实验设计，增进学生对物理实验原理和方法的理解，帮助学生发现、分析和解决问题。
一、电流表外接测电源电动势和内阻的误差分析电流表的外接法如下图所示,在这个实验电路中，学生只须测出两组U和I的值，即可以计算出电动势和内阻。
1.公式计算法分析误差如上图，假设电源的电动势和内阻的测量值分别为E测和r测，真实值分别为E和r o假设将电表内阻的影响排除在外，运用闭合电路欧姆定律，测量的原理可以用如下公式表达：E)≡=∪1+I1,r测=U2+I2r测。
如果将电表内阻的影响考虑在内，那么依据闭合电路欧姆定律，测量原理可以用如下公式表达：E=Ul+(Il+∪l∕Rv)r,E=U2+(I2+∪2∕Rv)r,将上面四个公式联合计算，可以得出：E测=(Rv/Rv+r)E,r测=(Rv/Rv+r)r o根据这个计算结果，可以看出电动势和内阻的测量值都小于真实值。
2.等效电源法测量误差将电压表和电源视同为一个新电源,等效电源的内阻r效是r和Rv的并联电阻,那么，其测量值r 测=r效=(Rv/Rv+r)r<r o等效电源的电动势E效为电压表和电源组成回路的路端电压，其测量值E测=E效=(Rv/Rv+r)E<E,由此可知，真实值大于电动势和内阻的测量值。
3.图像法如果将电表内阻的影响排除在外，测量的原理公式为：E测=U+k测，如果将其考虑在内，那么，以闭合电路欧姆定律为依据，可知其公式为：E=U+(I÷Iv)r,参照下图：在上图中，电压表测的是电源的真实电压，而在I真=I测+Iv的实验中，对电压表的电流IV加以忽略而造成误差,当电压的求值越大时，其误差越大。
当U=O时，其误差为零,因而，可以由上图看出E测<E,r测<r。
二、电流表内接法测电源电动势和内阻的误差分析1.公式计算法如上图，假设电源的电动势和内阻的测量值分别可以用E测和r测加以表达，而真实值分别用E 和r表达，如果将电表内阻的影响排除在外，根据闭合电路欧姆定律，测量的公式为：E测=Ul+Ilr测=U2+I2r测;如果不将电表内阻排除在外，则依据闭合电路欧姆定律，可知其公式为：z E测E=U1+I1(r+RA),E=U2+I2(r+RA),通过对上述四个公式联立计算，可以得出：E测=E,r测=RA+r>r0由此可知,电动势的测量值等于真实值,内阻的测量值大于真实值。
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内接法和外接法测电源电动势的
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内接法和外接法测电源电动势的误差分析
测量电源电动势E ，有两种电路接法，图一和图二，图一是电流表的内接法，图二是电流表的外接法。
图一 图二
下面讨论内接法和外接法的误差：
电源电动势测量原理：Ir U E +=，r 是电源内阻，U 是路端电压，在理论上，认为电压表和电流表都是理想电表，U 仅指电阻R 上的电压，认识到这一点很重要。
①内接法：如图一所示，R 和电流表看做外电路，电压表和电源看做一个新的等效电源，在等效电源里，电压表和内阻r 并联，当干路中电流I=0A 时，外电路中R 和电流表上的电压等于电源的实际电动势，而U-I 图像中，I=0A ，测量电动势等于R 上的电动势，所以，测量的电动势小于实际的电动势。
电压表内阻v R 和r 的总阻值等于测量的电源内阻，因为v R 和r 并联，所以并联电阻小于电源实际内阻r ，因此用这种接法测量的电源电动势和电源内阻都偏小。
U-I 图像如下：
②外接法：如图二所示，R 是外电路，电流表和电源看做一个新的等效电源，在等效电源里，电流表和内阻r 串联，当干路中电流I=0A 时，R 两端电压等于实际电动势，实际上，在U-I 图像中，I=0A 时，测量电动势等于R 两端的电动势，所以，测量电动势等于实际电动势。
电流表内阻A R 和r 的总阻值等于测量的电源内阻，因为A R 和r 串联，所以串联电
阻大于电源实际内阻r，因此用这种接法测量的电源电动势等于实际电动势，测量的内阻大于实际内阻。
U-I图像如下：。