理论依据和等价性在电流表内外接法两种选择的分析

孙瑜萌

摘 要：电流表的内外接法选择上的依据是引起的系统误差要小，下面我们主要介绍的是伏安法电测电动势以及内阻的误差，去详细分析电路选择的原理，以及犯法测电阻时，电流表的内外接法的选择原理。

关键词：理论依据；等价性；电流表内外接法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.195

使用伏安法去测量电阻所涉及到的电流表的内外接法的两种学则是教学的重点内容。所以一定要引起教师的重视。那么我们就通过误差分析，来主要介绍一些怎么对电流表内外接法进行选择。

1 概述

伏安法测电阻作为一门重要的实验课程，一定要引起足够的重视。而在进行试验期间，电流表的接法一共有两种。

因为会受到电压表与电流表的内阻的干扰，而想要解决这些难题，就要通过电阻的实际情况，去合理的对电路接法进行选用，具体有两种：一是相对误差法，也就是电流表在进行内外接期间，把电流表之间所存在的误差和电压中所存在误差采取对比的方式，如果电流表所存在的误差大于电压所存在的误差的话，那么就要采取内接法，而如果电流表所存在的误差小于电压所存在的误差的话，那么就要采用外接法；如果两者的误差相同，那么两种方法均可以采用。二是临界值法：是将要进行检测的电阻值和电压表内阻共同放進给定的判别式里，然后采取计算以及比较的方式，如果准备进行测量的电阻值大于电压内阻以及电流内阻的情况下，那么最好选用内接法；而要是准备进行测量的电阻值小于电压内阻以及电流内阻的情况下，那么就要援用外接法；而如果准备进行测量的电阻值和电压内阻以及电流内阻相等的情况下，那么两个接法都能够采用。

在进行教学期间，通常学生会问这样的问题：电流表内外接法所采用的根据是什么？而接法所追寻的理论是否等价？而想要加强学生的实验水平，教师就要根据学生的这些疑问来进行深入的分析，从而给学生一个正确的答案。

2 两种选择方法的理论依据分析

2.1 相对误差法的理论依据分析

（1）定性分析：采用伏安法测电阻，如果要进行测量的电阻以及两电表内阻都无法掌握具体的数值的话，那么最好采取试接的方法，而这通常叫做试触法。

如果电流表所显示的电流数出现了变动，那么就说明要进行测量的电阻和电压内阻能够进行比较，而所形成的电阻则要被乘坐大阻值电阻。如果电压表要承担一定的分流任务，那么就最好运用内接法来对误差进行测量，此方法比较适用于对大电阻进行测量，而且测量结果要大于真实值，一般情况下，会将内接法称为“内大”，要是电压表所显示的电压书出现变动，那么就说明电流表能够承担一定的分压工作，同时，要是进行测量的电阻和电流表电阻大小基本相同的话，那么就应该是小阻值电阻，所以最好运用外接法，这样测量值就不会大于真实值。

定量分析：在进行试触期间，要及时的了解哪个电表的电流变化最大，而且还要了解如何对比较电压进行确认。通过对误差理论的了解，去对电流表中所存在的误差进行运算，同时，还要根据电流表在采用内接方法时所存在的电流情况，去对误差进行运算，之后再进行比较，而误差较大的一方，在电流变化程度上就会非常的明显。

2.2 临界值法的理论依据分析

要是准备进行测试的电阻以及电流均已知的话，那么最好采用临界值法，但这也是进行伏安法测电阻所惯用的方式，不过此方式的临界值如何导出？那么下面我们来重点进行分析：当对电流表进行外接的时候，，如果电阻用Rx来表示，而R外表示测量值的话，那么测量值的公式为：R外=RxRy/Ry+Rx。

被测电阻Rx的相对误差为：v外=aR/R=R外-Rx/Rx=Ry+Rx/Ry+Rx-Rx/Rx=-R2X/RX（Rx+Ry）=RX/RX+Ry

由于使用外接法比较适用测试小电阻误差，同时Ry>Rx，因此v外=aR/R=R外-Rx/Rx=Ry+Rx/Ry+Rx-Rx/Rx=-R2X/RX（Rx+Ry）=RX/RX+Ry能够采用v外=Rx/Ry来表示。

当电流表进行内接的时候，电阻用Rv来表示，而R内代表测量值的话，那么测量值R内=Rv+Ra。

此外，将要进行测试的电阻Rb的相对误差可以用下面的公式来表示：v内=AR/Rx=R内-Rb/Rb=Ra/Rb。

2.3 两种选择方法理论依据的等级性证明

相对误差法和临界值法如果都是选择电流表内或外接的方法，那两者的理论依据是否等价？

根据欧姆定律，能够得出如果电流表采用内接方式的时候，电流表显示的电流可以用Im=U/Rx+Ra来表示，而电压则可以用Um=U=Im（Rx+Ra）；

电压表两端的电压则为Ub=RxRv/Rv+Rx；

根据误差法的判别式Ib-Iu/Iu=Ua-Ub/Ua，根据转换能够得出：Ib/Io-I=I-Ub/Un，Ib+In+Ub/Un=2。

3 结束语

通过上面的介绍我们能够了解到，采用伏安法测试电阻的时候，要通过准备要进行测量的电阻的有关情况，去选用合适的测量方式，因为出现误差在所难免，无论是哪种测量形式都很难解决电流表、电压表里阻止间的误差，不过要是对电流表能够进行正确的选用，那么就能够很好的降低误差。所以在今后的工作中，相关工作人员要注重实验原理，引领学生探寻实验原理与测量方法，这对于加强学生的实验能力具有非常重要的作用。

参考文献：

[1]李茜 .电流表内外接法两种选择的理论依据及等价性探析[J].中学物理：高中版，2014（08）：53-54.

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[4]徐定邦.内接法与外接法选择研究[J].湖南中学物理，2015（02）.