電流表內(nèi)接法與外接法選擇

　　一、電流表內(nèi)接法與外接法概念

　　電流表內(nèi)接法與外接法并不難理解，我們來看兩幅圖：

　　左圖中，電流表在電壓表接線柱的“外側(cè)”，我們稱之為外接法；

　　而右圖中，電流表在電壓表的“內(nèi)部”，我們將這種方法稱之為內(nèi)接法。

　　總之，內(nèi)接法與外接法指的是電流表相對于電壓表的位置。

　　二、電流表內(nèi)接法與外接法對所測電阻阻值的影響分析

　?。?）電流表內(nèi)接法導(dǎo)致測量值比真實值大

　　如上圖右圖所示，電流表測量值為真實值，而電壓表測量值比真實值要大，因為它測量的是Rx與電流表的總電壓。這樣，通過R=U/I來計算；所測量的結(jié)果就比真實值要大；因為分子變大了。

　　（2）電流表外接法導(dǎo)致測量值比真實值小

　　如上圖左圖所示，電流表測量值比真實值要大，因為它測量的是Rx與電壓表的總電流，而電壓表測量值為真實值。這樣，通過R=U/I來計算；所測量的結(jié)果就比真實值要?。灰驗榉帜缸兇罅?。

　　高中物理網(wǎng)建議同學(xué)們在課下，分別畫出上述兩種測量模式下的U-I圖來（R曲線圖）。

　　三、電流表內(nèi)接法與外接法讀數(shù)

　　電流表內(nèi)接法做實驗，電流表測量值為真實值，而電壓表測量值比真實值要大（為R與電流表兩端電壓之和）；

　　電流表外接法做實驗，電壓表測量值為真實值，而電流表測量值比真實值要大（為R與電壓表兩條之路的電流之和）。

　　四、電流表內(nèi)接法與外接法的選取

　　取參考量R=√（Ra*Rv）；其中Rv、Ra分別代表的是實驗中的電壓表與電流表的阻值；實驗題中待測電阻阻值為Rx；

　　當(dāng)R＞Rx的估計值時，我們認(rèn)為參考量R的值較大，必然是Rv起到了主導(dǎo)作用（Rv的數(shù)值太大致使R較大），認(rèn)為Rv比較理想，選擇外接法。

　　當(dāng)R＜Rx的估計值時，我們認(rèn)為參考量R的值較大，必然是Ra起到了主導(dǎo)作用（Ra的數(shù)值太小導(dǎo)致R偏低），認(rèn)為Ra比較理想，選擇內(nèi)接法。

　　課堂上老師講解速度很快，基本你能跟上，課下很容易忘。要想吃透這里，同學(xué)們需要借助上述兩幅圖，在課下多自己推導(dǎo)幾遍，自己自主學(xué)習(xí)的效率和效果都是最好的。內(nèi)接法，電流表處于電壓表

　　五、內(nèi)接法與外接法誤差分析

　　若待測電阻R的阻值較小，采用外接法測出的阻值較為準(zhǔn)確，誤差較?。蝗舸郎y電阻R阻值較大，采用內(nèi)接法測出的阻值較為準(zhǔn)確。

　?。?）采用外接法時

　　電流表中示數(shù)應(yīng)是流過R的電流IR和通過電壓表電流IV之和，即I=IR＋IV，則R=U／I=U／（IR+IV）

　　引起誤差的原因是電流I中增加了伏特計的分流電流IV，結(jié)果使測得的R數(shù)值比實際值要小些。但一般伏特許的內(nèi)阻RV較大，大約在幾千歐姆左右，如果待測電阻R比電壓表內(nèi)阻RV小得多，即R〈〈RV，則根據(jù)并聯(lián)分流的性質(zhì)，通過電壓表的電流IV很小，可以忽略不計，認(rèn)為I= IR，因此測量結(jié)果較為精確。

　　相對誤差為：

　　電壓表的內(nèi)阻越大，相對誤差越小。

　　（2）采用內(nèi)接法時

　　電壓表示數(shù)U等于R兩端電壓UR和電流表兩端電壓UA之和U=UR+UA，即，則

　　引起誤差的原因是電壓U中增加了電壓表分壓電壓UA，結(jié)果使測得的R值比實際值要大些。如果待測電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻RA大得多，即R》》RA，根據(jù)分壓性質(zhì)，UA可以忽略不計。認(rèn)為U= UR，測出的結(jié)果較為精確。

　　相對誤差為：

　　可見電流表的內(nèi)阻越小，相對誤差越小。

　　待測電阻的阻值大小是相對于所用儀表的內(nèi)阻來說的。量程大的電流表內(nèi)阻小，量程小的內(nèi)阻大；量程大的電壓表內(nèi)阻大，量程小的內(nèi)阻小。但量程大的電表每小格表示的安培數(shù)或伏特數(shù)較大，對于很小的電流和電壓讀不出較準(zhǔn)確的值來。

　　六、電流表內(nèi)接法與外接法區(qū)別

　　電流表內(nèi)接法：測得的電流比電壓準(zhǔn)確

　　由于電流表與電阻串聯(lián)，測得的電流就是通過電阻的電流，測得的電流準(zhǔn)確，但測得的電壓則是電阻和電流表串聯(lián)后的兩端電壓，對于測量電阻兩端的電壓而言，測得的電壓相對有誤差。

　　當(dāng)被測電阻阻值很大或電流表內(nèi)阻相對于電阻阻值很小時，這種接法測量的電壓誤差相對較小。反之誤差會很大。

　　電流表外接法：測得的電壓比電流準(zhǔn)確

　　由于電壓表與電阻并聯(lián)，測得的電壓就是電阻兩端的電壓，測得的電壓準(zhǔn)確，但測得的電流則是通過電阻和電壓表并聯(lián)的電流，對于測量通過電阻的電流而言，測得的電流相對有誤差。

　　當(dāng)被測電阻阻值很小或電壓表內(nèi)阻相對于電阻阻值很大時，這種接法測量的流誤差相對較小。反之誤差會很大。

　　七、如何選擇內(nèi)接法與外接法

　　很多同學(xué)在學(xué)了伏安法測電阻后，分不清什么時候采用內(nèi)接法，什么時候采用外接法，僅是知道測大電阻用內(nèi)阻法，測小電阻用外接法，但在測量既不是很大也不是很小的電阻時，就不清楚采用哪種接法才能使測量的誤差最小。下面就來談?wù)勗诜卜y電阻時內(nèi)接法與外接法的選擇。

　　一、誤差的產(chǎn)生原因

　　伏安法測電阻是根據(jù)部分電路歐姆定律來進行測量的。它的測量值和真實值應(yīng)該是：

　　即使是測量十分準(zhǔn)確的電壓表和電流表，由于電壓表和電流表都有內(nèi)阻，導(dǎo)致了電阻的測量值和真實值存在誤差。

　　當(dāng)選用外接法（a）時，電壓表與電阻并聯(lián)，電壓表的讀數(shù)就是電阻兩端的電壓，但電流表測量的是通過電阻和電壓表的總電流，因此測量值要小于真實值，實際上測量的電阻值是電壓表內(nèi)電阻和電阻并聯(lián)的阻值。如果電阻Rx的值遠小于電壓表的內(nèi)阻RV，電壓表分去的電流很小，這時電流表測量的電流就接近于通過電阻的電流，所以外接法適合于測小電阻。

　　當(dāng)選用內(nèi)接法（b）時，電流表與電阻串聯(lián)，電流表的讀數(shù)就是電阻的電流值，但電壓表測的是電阻和電流表的總電壓，所以測量值大于真實值，實際上測量的電阻值是電阻與電流表內(nèi)電阻串聯(lián)的總電阻值。如果電阻Rx的值遠大于電流表的內(nèi)阻RA，電流表分去的電壓很小，這時電壓表測量的電壓就接近于電阻兩端的電壓，所以內(nèi)接法適合于測大電阻。

　　二、系統(tǒng)的相對誤差

　　由于外接法（a）測量的實際上是電阻和電壓表并聯(lián)的電阻，所以：

　　相對誤差=

　　內(nèi)接法（b）測量的實際是電阻與電流表的串聯(lián)電阻，所以：

　　相對誤差=

　　三、利用試觸法確定內(nèi)、外接法