物理测量电源的电动势和内电阻问题

问题描述:

物理测量电源的电动势和内电阻问题

为何由于一般电源的内阻较小,与电流表内阻相差不大,而电压表的内阻远大于电源内阻,也远大于电路中的外电阻,所以为了减小实验误差,本实验所用的电路图是用甲,而不用乙?能用公式表明吗?
1个回答 分类:物理 2014-10-23

问题解答:

我来补答
因为一般电源的内阻较小,与电流表内阻相差不大,乙图电压表测量的是电源内阻和电流表电阻的和,因为二都相差不大,所以误差就较大.
例如,电源内阻是5欧姆,电流表电阻也是5欧姆,本来是想测量电源内阻,测量值应该为5,但是现在测的是5+5=10
再问: 但是通过E=U外+Ir得知,r是电源内阻,而不包括电流表内阻,又如何会测量电流表的阻值呢?
再答: 如果是乙图的话,这个r就是电源内阻+电流表电阻的和。而你想测量的是电源内阻,所以就多了一个电流表电阻
再答: 如果是乙图的话,这个r就是电源内阻+电流表电阻的和。而你想测量的是电源内阻,所以就多了一个电流表电阻
再问: 为什么乙图的r就是电源内阻+电流表电阻的和?Ir=U内啊
再答: 电压表测量电压是测的哪部分电压?测的是和它并联部分的电压,就是它接线两端的电压,
你仔细比较甲图和乙图,甲图中电压表只和电源并联,所以测量的是电源的电压,
乙图电压表和(电源+电流表)并联,测量的是电源+电流表的电压
再问: 疑问:甲图中不是测路端电压吗?这电压表的意义不是用来测量路端电压的电压值吗?而Ir表示的是内压,好像扯不上边吧。。。这就是我为什么纠结于这里的地方了。。。。而且电源的电压好像就是内压吧?这电压表能直接测内压吗?
再答: 我一个一个回答你哈
甲图中不是测路端电压吗? 是

这电压表的意义不是用来测量路端电压的电压值吗? 是

而Ir表示的是内压, 是

电源的电压好像就是内压吧? 不是,电源的电压是电源电动势

这电压表能直接测内压吗? 不能,电压表测量的是端电压

我请你仔细读一读我的回答
电压表测量电压是测的哪部分电压?测的是和它并联部分的电压,就是它接线两端的电压,
你仔细比较甲图和乙图,甲图中电压表只和电源并联,所以测量的是电源的电压,
乙图电压表和(电源+电流表)并联,测量的是电源+电流表的电压

仔细读一读好吗?你多读几遍,就明白了
再问: 疑问:照你所说的,那么乙图中U外=(U电源+U电流表),E=2(U电源+U电流表)咯?因为你说过,r=电源内阻+电流表电阻的和嘛。此处的U外应该还可以说成是滑动变阻器的电压吧?
再答: 你对U外的理解有问题,是错的。
我再帮你理解一下哈,E=U外+Ir这个式子里的U外是什么意思?你懂不?它表示的意思是电源两端的电压,注意啊,只有电源两端的电压,你再看看乙图,是电源两端的电压吗?乙图中是电压表的测量的电压是电源两端的电压U外加上电流表的电压
甲图中电压表测量的是电源两端的电压U
再问: 那我想问问,此时乙图中,E=U外+Ir,U外又等于了什么呢?等于了电源两端的电压?
再答: 对,如果按照这个公式的话,U外永远等于电源两端的电压
再问: 。。。那这值我怎么知道啊,电压表都不是直接测量出这个值了,如何代进去啊
再答: 所以说不能用 乙图得用甲图嘛,乙图测的是U外+电流表的电压,因为电流表电阻小,所以可以把电压表的电压近似看成是U外,但是误差较大,没有甲图测量准确
再问: 那么乙图中,R总=什么?R滑+R电流表?
再答: 你这里的R总指的是什么?外电路的电阻?还是电压表测量的电阻?
 
 
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