一、推导核心逻辑
- 令两者误差相等,解出临界值 ;根据 与 的大小关系选择误差更小的接法: 时用内接法(大电阻); 时用外接法(小电阻)。俗称“大内大,小外小”。
- 若 ,电压表分流可忽略,电流表测量值接近真实值,宜采用内接法; 时,电流表分压可忽略,电压表测量值接近真实值,宜采用外接法。
- 内接法:(偏大);外接法:(偏小)。两种接法误差方向相反,需根据电阻大小选择合适的接法以减小误差。
二、误差来源分析
- 电流表内接法误差:电流表与待测电阻 串联,电流表分压,电压表测得电压偏大,电阻测量值 ,适用于测大电阻()。
- 电流表外接法误差:电压表与待测电阻 并联,电压表分流,电流表测得电流偏大,电阻测量值 ,适用于测小电阻()。
- 两种接法的相对误差表达式:(内接法);(外接法)。当 时选内接,反之选外接。
三、临界条件与比值法
令 ,即 ,解得临界电阻:
由此得到判断依据:
- 若 ,,选用电流表内接法;
- 若 ,,选用电流表外接法。
四、公式与推导过程
内接法误差推导:
外接法误差推导:
相对误差比较:
令两者相等:
五、实际应用技巧
- 先估算待测电阻数量级,与 比较。
- 若无法估算,可先用一种接法粗测,再根据结果判断是否换接法。
- 内接法适合测金属丝、合金等较大电阻;外接法适合测小电阻、导电液体等。
- 当 时,两种接法误差相近,任选一种即可。
- 多次测量取平均值可进一步减小偶然误差。
六、常见误区提醒
- 不要混淆:内接法是电流表在电压表测量范围内,测得电阻偏大。
- 不要死记硬背口诀而不理解误差来源。
- 临界值不是通过实验测得的,而是由电流表内阻 和电压表内阻 计算得出。
PS
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