专题:电流表内接与外接
。
-可编辑修改- 高二上学期物理学案 序号ZT○1
专题: 电流表的内、外接法
【知识疏导】
1.知道:待测电阻RRIUR真 ,AVIUR测
2.比较及理解
○1.○A外接法: ○2 ○A内接法:
Rx Rx
系统误差:○V分流 系统误差:○A分压
↓ ↓ ○A示数偏大 ○V示数偏大
↓ ↓
测R偏小 测R偏大
VRRRVRRAVRRUIUIIIUIUR1111真测 ARRAAVRRIUUIUR真测
即测R是xR与VR的并联电阻值 即测R是xR与AR的串联电阻值
R测 < R真 R测 > R真
适用于测小电阻(VxRR) 适用于测大电阻(AxRR)
【口诀】小外偏小(小电阻电流表外接,测量值偏小);大内偏大(大电阻○A内接,测量值偏大)
3.○A内外接法的选择:
① 阻值比较法:VxRR时,外接法; AxRR时,内接法
(xVAxRRRR 或AVxRRR) (
xVAxRRRR或AVxRRR) 若xVAxRRRR即AVxRRR两种接法均可
② 试触法: ○V左端接a,右端接b和c
○V示数变化明显:(11IIUU)→○A分压明显,接b
○A示数变化明显:(111UUII)→○V分流明显,接c
注:以上讨论是: ○V ○A非理想电表且内阻未知时,尽可能减小系统误差方法.
若○V 、 ○A内阻已知,无论内接还是外接均可测出真R.
已知VR 已知AR
VVAVRRRUIUIUR真
AAAVRRIRIUIUR真
达成检测单
1.图中若考虑电流表和电压表的内阻影响,用两表示数算出的IUR测( )
A.比R的真实值大
B.比R的真实值小
C.引起误差的原因是I偏大
D.引起误差的原因是U偏小
2.图中若考虑电流表和电压表的内阻影响,用两表的示数算出的RUR测( )
A.比R的真实值小 V
A V
A
V
A V
A
班级: 姓名: 。
-可编辑修改- B.比R的真实值大
C.引起误差的原因是U偏大
D.引起误差的原因是I偏小
3.用伏安法测电阻时,电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是 ( )
A.外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值小于真实值
B.外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值大于真实值
C.内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值小于真实值
D.内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值大于真实值
4.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1 ,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1 、R2与真实值R之间满足关系( )
A.R1>R>R2 B.R>R1>R2
C.R1<R<R2 D.R<R1<R2
5.如图所示,同一未知电阻R用甲、乙两种电路测量,图甲中两表的读数分别为3V,4mA;图乙中两表的读数分别为4V,3.9mA,可知xR的真实值最接近:( )
A.比1000Ω略小 B.比1000Ω略大
C.比750Ω略小 D.比750Ω略大
6.采用电流表外接的电路,测量某电阻值,电压表的示数为18.0V,电流表的示数0.18A,电压表内阻为1000Ω,求被测电阻的真实值为______.
7.采用电流表内接电路时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.48A,电流表内阻为0.50Ω,求被测电阻的真实值为______.
8.某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值,他先将电压表接在a点,读得两表示数分别为U1=3.0 V,I1=3.0 mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如图所示,由此可知电压表应接到_______点误差较小,测得Rx值应为____Ω.
9.有一个未知电阻,用图中(a)和(b)两种电路分别对它进行测量,用(a)图电路测量时,两表读数分别为6V,6mA,用(b)图电路测量时,两表读数分别为5.9V,10mA,则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小,测量值xR=______Ω,测量值比真实值偏______(填:“大”或“小”).
10.如图用伏安法测电阻时,如果不知道待测电阻的大概值时,为了选择正确的电路以减少误差,可将电压表一个接头分别在a、 b两点接触一下,如果安培表读数没有显著变化,则P应接在 处,如果伏特表读数没有显著变化,则P应接在 处. 。
-可编辑修改-
11.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学用伏安法测量此电阻,用图(a)(b)两种电路各测一次,用(a)图所测数据为3.0V,3.0mA,用(b)图测得的数据是2.9V, 4.0mA,由此可知,用________图测得Rx的误差较小,测量值 Rx=________.
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-可编辑修改-
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电流表内外接判断方法
电流表内外接判断方法
电流表是电子测量仪器中的一种,主要用于测量电路中的电流值。电流表的使用方法有多种,其中一种方法就是将电流表内外接。这种方法通常用于测量直流电路中的电流值,下面将详细介绍电流表内外接的判断方法。
一、电流表的内部电路结构
了解电流表内外接方法之前,首先需要了解电流表的内部电路结构。一般来说,电流表由电流计和多档电阻组成。电流计是电流表的核心部件,它能够将电流转换为电信号,在电流表上显示出来。多档电阻则用于调节电流计的灵敏度,使其适用于不同范围的电流测量。
二、电流表内外接的判断方法
1. 内接方式
内接方式是指将电流表直接接入电路中,通过电流表内部的电路结构来测量电路中的电流值。内接方式的特点是测量范围较窄,适用于小电流测量。内接方式的接法是将电流表的两个引线分别接在电路的正负极上,注意要与电路的方向一致,否则会影响测量结果。
2. 外接方式
外接方式是指将电流表与电路分开接入,通过外部电路来测量电路中的电流值。外接方式的特点是测量范围较广,适用于大电流测量。外接方式的接法是将电流表的两个引线接在外部电路的电阻上,通过欧姆定律来计算电路中的电流值。
三、注意事项
1. 测量前要先确定电流表的量程,选择合适的测量档位,避免超出电流表的测量范围。
2. 测量时要注意电路的正负极,避免接反。
3. 测量时要保证电路通电,否则无法测量电流值。
4. 测量时要避免电流过大,以免损坏电流表。
5. 测量时要保持稳定,避免震动和干扰,影响测量结果。
电流表内外接是测量电路中电流值的常用方法之一。内接方式适用于小电流测量,外接方式适用于大电流测量。在使用电流表测量电路中的电流值时,需要注意量程、接法、电路方向等因素,以保证测量结果的准确性。
物理电流表分压限流,内外接
测电阻的内接法和外接法有何区别
测电阻时电流在内接与外接是有区别的,我们可以画出其电路图,如图甲、乙所示。它们各自特点如下:
(1)电流表内接法:
电路:如图甲所示。
结果:测量值偏大,即R测>R。
(2)电流表外接法
电路:如图乙所示。
结果:测量值最小,即R测
在图中电流表内接法中,电流表示数与R中电流相等,但电流表自身有电阻,RA≠0,即电流表两端有电压UA=IRA,电压表示数为R两端电压和电流表两端电压之和,使电压表读数大于R两端实际电压,由IUR测求得的电阻值偏大。
那电流表的外接法呢?
在图乙电流表的外接法中,电压表示数为R两端电压,但电流表示数为通过R的电流IR与通过电压表的电流IV之和,即I=IR+IV,计算时用的是I,实际上应为IR,I>IR,由IUR测知,U较准确而I偏大,故R测偏小即R测
二. 系统的相对误差
由于外接法(a)测量的实际上是电阻和电压表并联的电阻,所以:
相对误差||||RRRRRRRRRRRRxxVxVxxxxxV测100%
内接法(b)测量的实际是电阻与电流表的串联电阻,所以:
相对误差||||RRRRRRRRRxxxAxxAx测100%
当内、外接法相对误差相等时,有RRRRRxxVAx,所以,RRRAV0(RRAV)为临界值。当RRRxAV(即Rx为大电阻)时用内接法,当RRRxAV(即Rx为小电阻)时用外接法,这样所测的值误差相对较小。当RRRxAV时,用内、外接法均可。
三、如何选择分压与分流电路呢?如果实验中要求被测元件的电压是从零伏调起的,或者是要求电压调节范围较大的情况,就应该选择分压电路,其分压电阻尽量选择阻值较小并且允许电流较大的滑线变阻器。如果没有上述电压的限制,分压电路与限流电路都可以的情况下,应该首选限流电路。 可得到如下结论:
高中物理电流表的内外接法导学案
高二物理 选修3-2 NO.18
高二物理选修3-1第 1 页 共 5 页 第二章 恒定电流 §2.4专题 电流表的“内外”接法
【学习目标】
1、知道什么叫电流表的内接法和外接法
2、内接法和外接法对测量电阻的影响
3、会针对电阻选择电流表的内外接法
【学习重点】内接法和外接法对测量电阻的影响
【学习难点】会针对电阻选择电流表的内外接法
【自主学习】
1、串并联电路的特点
2、电压表、电流表的改装原理
3、思考电压表、电流表接入电路后对电路的影响。
【探究学习】
探究1、伏安法测电阻的两种电路
电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接法” 如图a
电流表接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法” 如图b
电流表外接法电压表示数RVUU电流表示数VRAIIIAVIUR测VRRIIUR真
高二物理选修3-1第 2 页 共 5 页
因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差.
探究
【拓展延伸】 利用试触法确定内、外接法
当RRRxVA、、大小都不知道时,可用试触法确定内、外接法。如下图所示的电路,空出电压表的一个接线头,用该接线头分别试触M、N两点,观察两电表的示数变化情况,如果IIUU,说明电压表内阻带来的影响大,即电阻,,RRVAVARRRRR即当该值为临界值;,VARRR•若,VARRR•若,VARRR•若采用电流表内接法;采用电流表外接法;内外接法均可;2、伏安法测电阻电路选择电流表内接法ARVRUU电压表示数RAII电流表示数AVIUR测RRVIUUR真>ARRR测AVR•适合测量大电阻,即R>>RA •误差原因:电流表的分压,分压越少,误差越小.高二物理
选修3-2 NO.18 高二物理选修3-1第 3 页 共 5 页 跟电压表的电阻相差较小,属于“大电阻”,应采用内接法,如果UUII,说明电流表内阻带来的影响大,即电阻跟电流表的电阻相差较小,属于“小电阻”应采用外接法。
高二物理-电流表内外接
关于伏安法测电阻的内接法与外接法
一、内接法和外接法的误差分析:
1、电流表内接法 【大内偏大】
结果:测量值偏大,即RR测
定性解释:电流表内接时,电流表的读数与R中的电流相等.但由于电流表的内阻0AR,而具有分压作用,使电压表读数大于R两端电压,因此,由IUR测算得的电阻值偏大。
定量分析:因为电压表所量得的是R和AR的串联电压,所以测得值是R和AR的串联等效电阻,RRRIURA测
绝对误差 ARRRR测内.
相对误差 RRRRA内内.
因此,在待测电阻ARR时(这时电流表的分压很小),内接法误差小。
2、电流表外接法【小外偏小】
结果:测量值偏小,即RR测。
定性解释:电压表的读数与R两端电压相等.但由于电压表内阻VR,而具有分流作用,使得电流表的读数大于流过R的电流,因此由IUR测算得的电阻值偏小。
定量分析:因为电流表量得的是通过R和VR的总电流,所以测得值是R和VR的并联等效电阻。,VVVVRRRRRRRRRIUR测 绝对误差
V2VVRRRRRRRRR外,
相对误差
VRRRRR外外
因此,在待测电阻vRR(这时电压表分流很小)时,外接法误差小。
在实测中,内、外接法的选择并不都是理论上越精确就一定越好.例如:设待测电阻5R,电流表电阻Ω05.0AR,电压表电阻kΩ10VR.
使用外接法时 %5.010554VRRR外
使用内接法时 %1505.0ARR内.
理论结果似乎说明外接法更好,但实际上我们使用这两种线路所得测量值是会相同的.这是因为任何一种指针式电表,由于制作时磁钢的强弱、动圈电阻的大小、刻度的间距、阻尼的大小等等因素不可能都绝对相同,因此电表本身就具有一定的误差—误差等级,中学学生实验使用的电流表、电压表一般都是2.5级电表,即测量误差可达最大刻度值的25%.在这种情况下,%1内和%05.0外的差别,电表本身已不能反映出来,因此测量结果将相同.但如果待测电阻是0.5Ω,则内接法的误差就会达到10%!这时就应使用外接法了。【了解就好】
电流表内接法和外接法辨析
实验天地
◇ 广东 刘汉朋
1 电流表的内接法和外接法
伏安法测电阻实验中电流表有两种接法.电流表
接在电压表两接线柱内侧,通常叫“内接法”,如图1G
甲;电流表接在电压表两接线柱外侧,通常叫“外接
法”,如图1G乙.伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆
定律,它的测量值和真实值应该是:R测=UVIA,R真=URxIRx,由于电压表和电流表都有内阻,电流表、电压表
分别有分压、分流作用,因此两种测量方法都会产生
系统误差.
图1
电流表内接法:电压表示数UV=URx+UA>
URx,电流表示数IA=IRx,根据欧姆定律得R测=UVIA
>R真=URxIRx.由此可知,内接法测量值大于电阻的真
实值.内接法测量的是待测电阻Rx和电流表串联的电阻值,故R测>R真.分析可知,系统误差来源于电流表的串联分压,相对分压越少,误差就越小.所以内接法适合测量较大的电阻,且测量值比真实值偏大.
电流表外接法:电压表示数UV=URx,电流表示
数IA=IRx+IV>IRx,根据欧姆定律得R测=UVIA<
R真=URxIRx.由此可知,外接法测量值小于电阻的真实
值.外接法测量的是Rx和电压表并联的电阻值,故R测<R真.分析可知,系统误差来源于电压表的并联分流,相对分流越小,误差越小.所以外接法适合测量较小电阻,且测量值比真实值偏小.
2 电流表的内接法和外接法的相对误差分析
由上面的分析可知,无论是内接法还是外接法都会带来系统误差.待测电阻较大时采用内接法误差较
小,待测电阻较小时采用外接法误差较小.电流表的接
法可以总结为“大内偏大,小外偏小”,即待测电阻阻
值较大时用内接法,测量值比真实值大;待测电阻阻
值较小时采用外接法,测量值比真实值小.如何判断待
测电阻的阻值是大还是小呢?这还要根据相对误差
来分析.
内接法测量的是待测电阻Rx和电流表串联的电
阻值,相对误差为|R测-Rx|Rx=|Rx+RA-Rx|Rx=RARx×100%.
外接法测量的是待测电阻Rx和电压表并联的电
外接法与内接法
外接法与内接法
在电学实验中,测量电阻是一项常见的任务。而在测量电阻时,外接法和内接法是两种常用的电路连接方法。这两种方法各有特点,适用的情况也有所不同。
咱们先来说说外接法。外接法就是电压表直接测量电阻两端的电压,而电流表测量的是通过电阻和电压表的总电流。为啥要用外接法呢?这主要是在测量小电阻的时候比较合适。因为电压表的内阻通常很大,如果电阻比较小,那么通过电压表的电流就相对较小,对测量结果的影响也就比较小。
比如说,咱们要测量一个阻值比较小的电阻,像几欧姆的那种。这时候如果用内接法,由于电流表的内阻不能忽略,会导致测量的电阻值比实际值偏大。而用外接法呢,电压表分流带来的误差相对就小多了,测量结果也就更接近真实值。
举个例子,假设我们要测量一个 2 欧姆的电阻,电压表内阻是 1000
欧姆,电流表内阻是 01 欧姆。如果用内接法,测量得到的电阻值会比
2 欧姆大不少,因为电流表内阻的分压作用比较明显。但如果用外接法,电压表分流的影响相对小得多,测量结果就会更接近 2 欧姆。
再来说说内接法。内接法是电流表直接测量通过电阻的电流,电压表测量的是电阻和电流表两端的总电压。这种方法在测量大电阻的时候更有优势。因为电流表的内阻通常很小,对于大电阻来说,电流表内阻的分压影响可以忽略不计。
比如说要测量一个几百欧姆甚至几千欧姆的电阻,这时候用内接法就比较好。如果用外接法,由于电压表的分流作用,会使得测量的电阻值比实际值偏小。
同样举个例子,假设要测量一个 1000 欧姆的电阻,电压表内阻是
10000 欧姆,电流表内阻是 01 欧姆。用内接法测量,结果会比较接近
1000 欧姆。但要是用外接法,由于电压表分流,测量结果就会小于
1000 欧姆。
那怎么判断到底该用外接法还是内接法呢?这就有个简单的办法,叫做比较法。我们先计算一下电阻的大概阻值,然后比较电阻值和电压表与电流表内阻乘积的平方根。如果电阻值比这个平方根大,那就用内接法;如果电阻值比这个平方根小,就用外接法。
高中物理新教材同步 必修第三册 第11章 4 第2课时 电表的改装 电流表的内接法和外接法
第2课时 电表的改装 电流表的内接法和外接法
[学习目标] 1.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并能进行有关计算(重难点)。2.理解电流表的内接法和外接法,并能正确选择接法(重难点)。
一、电表的改装
1.小量程电流表G(表头)的三个参量
2.电表改装原理
(1)电压表改装:将表头串联一个较大电阻,该电阻常被叫作分压电阻,如图甲所示。
甲
(2)电流表改装:将表头并联一个较小电阻,该电阻常被叫作分流电阻,如图乙所示。
乙
1.某电流表表头的内阻为Rg,满偏电流为Ig。
(1)若上图图甲中改装后的电压表量程为U,则需串联的电阻R为多大?改装后的电压表内阻RV为多大?
(2)若上图图乙中改装后的电流表量程为I,则需并联的电阻R为多大?改装后的电流表内阻RA为多大?
答案 (1)由U=Ig(R+Rg)得R=UIg-Rg
RV=R+Rg=UIg (2)由IgRg=(I-Ig)R得R=IgRgI-Ig
RA=R·RgR+Rg=IgRgI
2.一个表头内阻Rg为27 Ω,满偏电流Ig=3 mA。其表盘如图甲:
(1)若将该表头与R=973 Ω的电阻串联改装成电压表,需将图中各刻度做怎样的修改,请在乙图刻度盘中标出。
(2)若将该表头与R=3 Ω的电阻并联改装成一个电流表,需将图中各刻度做怎样的修改,请在丙图刻度盘中标出。
答案 (1)改装成电压表
(2)改装成电流表
例1 有一电流表G,内阻Rg=10 Ω,满偏电流Ig=3 mA。
(1)要把它改装成量程为0~3 V的电压表,应串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?
(2)要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?
答案 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.05 Ω 0.05 Ω
解析 (1)由题意知电流表G的满偏电压
Ug=IgRg=0.03 V
改装成量程为0~3 V的电压表,当达到满偏时,分压电阻R两端的电压UR=U-Ug=2.97 V
“伏安法”测电阻中的“安内接法”与“安外接法”
“伏安法”测电阻中的“安内接法”与“安外接法”
前言:
用“伏安法”测电阻时,要用电压表测出待测电阻两端的电压U,用电流表测出通过待测电阻的电流I, 然后根据R=IU求出待测电阻的阻值。其中电流表接入电路的方法有两种,分别叫“安内接法”和“安外接法”;因为电流表、电压表有内阻,接入电路后分别有分压、分流作用,因此两种接法对电阻的测量都会造成误差.下面对两种接法做详细介绍:
一、电流表“外接法”
1、电流表接在电压表两接线柱外侧的接法,通常叫“安外接法”.
2、“安外接法”的电路图:
3、“安外接法”的误差分析:
电压表的测量值:UV=UR
即:电压表测量的是电阻R两端的真实电压
电流表的测量值:RVRAIIII
即:电流表测量的是电阻与电压表并联后的总电流,比流过R的电流值大;
用两表读数求得的是电阻的测量值,即: AVIUR测
而真实值应该用加在R两端的电压和流过R的电流的真实值求,即:RRIUR真
比较两式可知:R测<R真, 测量结果偏小。
4、“安外接法”的测量实质:
从以上分析可知:实际测量的是待测电阻R与电压表并联后的总电阻,所以测量值比R的真实值偏小。
5、“安外接法”的适用条件:
(1) 适用于测量“小阻值”电阻
(2)原因分析:误差来源于电压表的分流作用,使电流的测量值比真实值偏大,
待测电阻阻值越小,电压表的分流作用影响越小,误差就越
小.所以该电路适合测量小电阻时使用,即适用条件:R<<RV
二、电流表“内接法”
1、电流表接在电压表两接线柱内侧的接法,通常叫“安内接法” .
2、“安内接法”的电路图: 3、误差分析:
电压表的测量值:RARVUUUU
即:电压表测量的是R与电流表串联后的总电压,比R两端电压值大;
电流表示数:IA=IR
即:电流表测量的是通过电阻R的真实电流;
用两表读数求得的是测量值,即:AAVRRIUR测
内接法和外接法
内接法和外接法
内外接指的是电流表的接法
内接法
测量的待测电阻与电流表串联后和电压表并联,这时所测的电流是正确的,但因为电流表是有内阻的,所以电流表会分得电压,则电压表所测电压为电流表和电阻的电压和.
所以测量值R1=U1/I1大于真实值R
外接法:
测量的待测电阻与电压表并联后和电流表串联,这时所测的电压是正确的,但因为电压表是有内阻的,所以电压表也会有电流通过,则电流表所测电流为通过电压表和电阻的电流之和.
所以测量值R2=U2/I2小于真实值R
一般内接法用于测量大电阻,即电阻值远远大于电流表阻值,此时可以忽略电流表所分电压,电阻测量误差较小;外接法用于测量小电阻,即电阻值远远小于电压表阻值,此时可以忽略电压表所分电流,电阻测量误差较小.
一般初中试验和考试中多用外接法.
送一句口诀:
内大大;外小小 (内接法,测量值大,测大电阻;外接法,测量值小,测小电阻~)
电流表内接法和外接法的详细解析
电流表内接法和外接法的详细解析
电流表内接法与外接法的详细解析
在电路测量中,电流表的接法直接影响到测量结果的准确性。常⻅的电流表接法主要
分为内接法和外接法两种,这两种接法各⾃具有其独特的测量特点和误差来源。本⽂
将详细解析这两种接法的原理、特点、误差原因及适⽤场景。
⼀、电流表内接法(电流表内接法测电阻)
1.原理与电路图电流表内接法,即将电流表接在电压表两接线柱的内侧,使电流表与待测电阻串联,
电压表并联在待测电阻两端。这种接法的特点是电流表测量的电流是流过待测电阻的
真实电流,但电压表测量的电压包含了电流表两端的电压。
2.误差分析由于电流表的分压作⽤,电压表测量的电压(U测)实际上是待测电阻两端的电压(U
真)与电流表两端的电压(UA)之和,即U测=U真+UA。因此,根据欧姆定律R=U/I
计算得到的电阻值(R测)会⼤于待测电阻的真实值(R真),即R测=R真+RA。误差
来源于电流表的分压,且当待测电阻的阻值远⼤于电流表内阻时,误差相对较⼩。
3.适⽤场景内接法适合⽤于测量阻值较⼤的电阻。因为当待测电阻阻值较⼤时,电流较⼩,电流
表两端的分压也较⼩,对测量结果的影响相对较⼩,因此测量值较为准确。总结为⼝
诀:“⼤内偏⼤”,即⼤电阻⽤内接法,测量值偏⼤。
⼆、电流表外接法(电流表外接法测电阻)
1.原理与电路图电流表外接法,即将电流表接在电压表两接线柱的外侧,使电流表与待测电阻并联后
再与电压表串联。这种接法的特点是电压表测量的电压是待测电阻两端的真实电压,
但电流表测量的电流包含了流过待测电阻的电流和流过电压表的电流之和。
2.误差分析由于电压表的分流作⽤,电流表测量的电流(I测)实际上是流过待测电阻的电流(I
真)与流过电压表的电流(IV)之和,即I测=I真+IV。因此,根据欧姆定律R=U/I计
算得到的电阻值(R测)会⼩于待测电阻的真实值(R真),即R测=U真/(I真+IV),
简化后得到R测=R真×I真/(I真+IV),显然R测
