题目内容
【题目】如图所示为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图,采用的是电流表外接法.若已知电压表和电流表的内电阻分别为RV和RA,试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差.
【答案】ηE=0 ηr=
【解析】
按实验原理的要求,电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压.从电路结构看,电流表读数确实是总电流,但由于电流表有电阻,所以电压表的读数不是路端电压,这样就造成系统误差.
运用等效法把电源和电流表作为一个整体看成一个新的等效电源,如图所示中虚线框所示,此时电压表确实接在这个新电源的两端,读数确实是路端电压,而此时电流表的读数仍表示总电流.因此根据电压表和电流表的读数测得的E和r是这个新电源的电动势和内电阻的真实值.
新电源实际上是由电池和电流表的内阻RA串联而成,设电池的电动势和内电阻分别是E0和r0,应有如下对应关系:
E=E0
r=r0+RA.
相对误差分别为
ηE=0
ηr==.
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