測電源電動勢和內阻的誤差分析方法總結

1、測電源電動勢和內阻的誤差分析和方法總結測量電源的電動勢E及內阻r的是高中物理的一個非常重要的電學實驗，本文章從書上實驗出發(fā)對實驗誤差的來源和測量方法進行總結歸納和擴展。測定電源電動勢和內阻的方法有多種，它們的測量原理都是閉合電路歐姆定律。本實驗電路的連接有兩種接法。一是電流表外接法 另一個是電流表內接法。下面逐一分析這是電流表外接法是課本上的學生實驗電路圖。對電路的接法可以這樣理解：因為要測電源的內阻，所以對電源來說用的是電流表外接法。電流表外接法誤差分析：公式分析誤差根據閉合電路歐姆定律，其測量的原理方程為：其中U、I分別是電壓表和電流表的示數，通過調節(jié)滑動變阻器，改變路端電壓和電流，這樣就

2、得到多組數據，每兩組數據就可以求出電動勢和內阻。設某兩組U、I的值的大小關系為：U1U2，I1I2。解得：， 由于電壓表的分流作用，電流表的示數I不是流過電源的電流I0，有II0，那么測得的電動勢E和內阻r與真實值比較是偏大還是偏小呢？設電壓表的內阻為RV，用E0表示電動勢的真實值，r0表示內阻的真實值，則方程應修正為：解得：， 可見電動勢和內阻的測量值都小于真實值。圖像法分析誤差以上是定量計算分析，還可以利用電源的伏安特性曲線來定性分析。如圖2所示，直線是根據U、I的測量值所作出的U-I圖線，由于II0，而且U越大，I和I0之間的誤差就越大，而電壓表的示數U就是電源的路端電壓的真實值U0，除

3、了讀數會有誤差外，可以認為UU0，經過修正后，直線就是電源真實值反映的伏安特性曲線，由圖線可以很直觀的看出EE0，rU2，I1I2。解得： ，由于電流表的分壓，電壓表的示數U不是電源的路端電壓U0，有UU0，設電流表的內阻為RA，用E0表示電動勢的真實值，r0表示內阻的真實值，則方程應修正為：解得： ，可見電動勢的測量值等于真實值，而內阻的測量值大于真實值。圖像法分析誤差以上是定量計算分析，也可以利用電源的伏安特性曲線來定性分析。如圖所示，直線是根據U、I的測量值所作出的U-I圖線，由于Ur0。等效法分析誤差把電流表和電源等效為一新電源，如圖虛線框所示，這個等效電源的內阻r為r0和RA的串聯(lián)總電阻，也就是測量值，即等效電源的電動勢為電流表和電源串聯(lián)后的路端電壓，也就是測量值，即由以上分析還可以知道，要減小誤差，電流表的內阻需很小，使得，這個要求在實驗室測定干電池的內阻時是很難滿足的。綜上所述可知課本上測干電池的電動勢和內阻為什么要采用電流表外接。是因為干電池內阻小。但也要靈活掌握不能一遇到測電動勢和內阻的實驗就直接記成外接。如果測水果電池就