一.问题的提出
在讲伏安法测电阻时,需要判断电流表是选择内接还是外接。若不知道待测电阻的大约值,无法比较与的大小时,可采用电压表测试法(即试触法)并根据电流表、电压表示数变化大小来确定,具体方法如下:连接电路时把电压表一端接入电路中,另一端导线预留,如图1所示,移动电压表的预留端,先后与,两点接触,使电流表进行外、内接改变,同时观察两表示数的变化情况。 设预留端接触,时,
电流表示数分别为,
电压表示数分别为,
则当时,选用“内接法”;
当时,选用“外接法”。(很多资料都是这样介绍的)
当时,电流表示数相对变化明显些,说明测量的是大阻值电阻,于是选择内接。当时,电压表示数相对变化明显些,说明测量的是小阻值电阻。这似乎是理所当然的事,没有人会怀疑,但是这样判断的真实依据是什么?直接比较哪个表示数相对变化明显些,真的就能准确判断内外接吗?另外在比较哪个表示数相对变化明显些时,这些变化是相对于哪种接法时电表的示数,即是当时还是当时就能判断电流表应选择内接法?本文就此展开分析讨论,不妥之处,还望同行批准斧正。
二.问题的解决
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1.电流表由外接到内接时,电流表及电压示数变化
设电源电动势为,内阻为对时网,为接入电路中滑动变阻器的阻值,
埋点电流表外接时电路中的总电阻:,令,
所以
内接时:
所以:桥头引道,即电流表由外接到内接时电流表示数减小。
另外电流表外接时: 内接时:
所以:
又因为:,
即
而,所以,即电流表由外接到内接电压表示数变大。
2.电流表内接或外接的依据推导
设电流表内接和外接时,测量的相对误差分别为:,于是有:
,当,即时,电流表采用内接。
预留端分别接,有: ………①
………②
……… ③
……… ④
由③④得:,令
所以 ……… ⑤
由①②式并结合约翰逊总统得: ………⑥
将⑤式代入⑥式得稀土作为战略资源的特殊价值
所以有:
而 由①②式得 ⑦