测量电源电动势及其内阻

Question

若是电流表放在支路，为什么使得E真<E测，r真<r测。为什么把电压表看作与内阻并联，内阻不是与外电路电阻串联在一起吗？

Answer 1

设电流表内阻rI 电压表内阻rU 电源内阻r 滑动变阻器阻值R 电源电动势E
1）电流表内接
在一般的伏安法测电阻中，电流表测得了准确电流，但电压表测得的是电流表和滑动变阻器分 的电压U=I（R+ri)
但这个实验并非要测滑动变阻器电阻，所以这个误差反而精确的测定电源上所分得电压，只是电流表测定的是通过电源的电流减去电压表的电流
设电压表内阻与内接电流表支路合计电阻R1
I=(R1/R1+r)*E/ (ri+R) 而理想测量确是I=E/(R1+r)
通常由于要使电压表示数明显R常接近于电源内阻（通常不到1欧）这样的话rU>>ri+R从而R1=ri+R 从而误差很小
2）电流表外接
电流表测得了准确电流（通过电源的电流）而电压表测得的电压却未包含电流表分得的电压
设电压表与R并联所得电阻为R2
理想测量值：U=E*(R2+ri)/(R2+ri+r)
实际测量值: U=E*R2/(R2+ri+r)
刚才说了，R值通常接近ri 和 r，所以R2约为R，但注意此时ri已然不可忽略所以造成很大误差
明白了吗？

参考资料：http://zhidao.baidu.com/question/388284993.html

Answer 2

　　这里要特别注意的是，本实验所测得的数据是算出“等效电源”的电动势和内阻（不考虑偶然误差因素）。
　　若电流表放在支路（我觉得你的意思是“电压表直接并联到电源两端”），那么“等效电源”就是由原电源和电压表并联所构成（因为电压表是严格测得“等效电源两端的电压”，电流表是严格测得“等效电源”流出的电流）。
　　可见，“等效电源”两端的开路电压（只有原电源和电压表组成回路时）是小于原电源的电动势，即　E测＜E真　或　E真＞E测　；同时，“等效电源”的内阻等于原电源内阻和电压表内阻并联的总电阻，即　r 测＜r 真　或　r真＞r 测　。
　　注：你把测量值和真值的关系说反了。追问

嗯，打反了。就是问为啥等效电源的阻值是内阻和电压表并联

追答

大家知道，在实验中测量的电压　U测　与电流　I测　之间的关系是：
U测＝E－I测 * r
式中的电动势E和内阻r 就是“等效电源的电动势和内阻”。
要判断等效电源是由什么构成，主要是看测得的电压是哪两端的电压，电流是从哪流出的电流，这样就可知道等效电源的构成了。
　　在本题中，电压表直接并联在原电源两端，如果把电压表与原电源并联后作为一个部分看，那么电压表所测得的电压就等于这“部分”两端的电压，且电流表测得的电流也是这“部分”流出的电流，所以，等效电源就是“电压表与原电源并联”所构成。

追问

等效与实际情况一样么

追答

等效电源是把原来的电源与一些其他元件组成为“新的电源”看待的，所以等效电源并不是原来那个电源。
　　例：一个电阻R与一盏灯串联后，接到电源两端，形成闭合回路。
如果把电源和电阻R串联在一起作为“等效电源”，那么“等效电源”的内阻就等于原电源内阻加R。
原电源的“外电路”是R与灯串联，而“等效电源”的“外电路”只有灯。

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