电流表内接法和外接法辨析

◇ 广东 刘汉朋

1 电流表的内接法和外接法

图1

2 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

外接法测量的是待测电阻Rx和电压表并联的电阻值,相对误差为

3 内接法和外接法的选取方法

掌握了电流表的内接法和外接法以及相对误差知识后,伏安法测电阻实验中电流表的接法应该如何选择呢?笔者对有关试题进行了总结,共有三类情况．

3.1 已知待测电阻阻值、电流表和电压表内阻的估计值

图2

测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”).

3.2 待测电阻阻值、电流表和电压表内阻的估计值均未知

图3

A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω

B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω

C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω

D电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω

3.3 已知电流表或者电压表的内阻

方法如果题目明确给出了电流表内阻的准确值,无论待测电阻的阻值是大还是小,都应该选用内接法;如果明确给出了电压表内阻的准确值,则采用外接法．再根据串并联电阻的规律就可以进一步算出待测电阻的准确值,这样就可以消除系统误差,使实验结果更准确,这种方法叫电表内阻法．

要准确地测量电阻,首先要弄懂伏安法测电阻的实验原理,明白无论电流表内接还是外接都会带来系统误差.但是,选用不同的接法所带来的系统误差又不同．为了减小误差就需要我们对电流表的接法进行选择.根据题目所给条件,正确选用电路连接方式,就可以减小误差,甚至消除系统误差．