電池對歐姆表測量誤差的影響

1、也談電池對歐姆表測量誤差的影響朱行建天津 300457天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)教育促進(jìn)中心(6)、問題的提出:2009年天津市高考物理有這樣一道試題。圖流表的偏電流Ir=300 A,內(nèi)阻Rg=100E=，內(nèi)阻 的阻值時， 動勢變小， 相比較_1所示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電,可變電阻R的最大阻值為10k,電池的電動勢r=，圖中與接線柱 A相連的表筆顏色應(yīng)是 色，接正確使用方法測量電阻R指針指在刻度盤的正中央，則R E,(1)(2)IE得:(4)(3)(5)由（3）、（ 6）式可得宀=1(7)式說明，對于舊表，為了與新表有相同的電流讀數(shù)，待測電阻的阻值應(yīng)相應(yīng)減小。若 新、舊兩表接上相同的待測電阻時

2、，則舊表的電流讀數(shù)將比新表的電流讀數(shù)小，或者說，舊表的電阻測量值將變大。從(7)式可以看出，電阻測量值的變化與電池的內(nèi)阻變化無關(guān)， 僅與電動勢變化有關(guān)。這是不難理解的，因為內(nèi)阻變化的因素可以由歐姆調(diào)零電阻來補償， 而電動勢的變化是無法補償?shù)模瑢y量結(jié)果造成影響。三、歐姆表實際工作原理：當(dāng)電池用久了其電動勢 E會下降，這時需要通過歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行校正。那么將表棒 短路，指針就不會指在“ 0”歐姆處，這一現(xiàn)象稱為歐姆表的零點漂移，它給測量帶來一定 的系統(tǒng)誤差。由于是通過減小內(nèi)電阻的值來進(jìn)行歐姆調(diào)零而保侍滿偏電流Ig不變，因此，電動勢下降百分之幾，中值電阻就需要下調(diào)百分之幾，測量的相對誤差就達(dá)到百

3、分之幾。例如電池電動勢從下降到時陶的相對誤差就是百分之二十。這么大的誤差顯然是不符合歐姆 表的誤差要求的。對此最簡單的克服方法是調(diào)節(jié)限流電阻 R的阻值，使表頭指針仍回到“ 0”歐姆處。這 個方法雖補償了零點漂移，但內(nèi)電阻發(fā)生了較大變化，若再按原來電阻刻度讀數(shù)，便會帶來 較大的測量誤差。為了不引進(jìn)較大的附加誤差， 應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)碾娐穪硌a償零點漂移， 使得流 過整個回路的電流變化較大，而對內(nèi)電阻阻值影響很小。現(xiàn)在的問題是如何獲得一個內(nèi)阻基本不變而滿偏電流可調(diào)的表頭，其方法是利用普通表頭和若干個固定電阻及一個電位器聯(lián)適當(dāng)?shù)亟悠饋硭鶚?gòu)成的電路，就可以等效為一個內(nèi)阻基本不變而滿偏電流可調(diào)的表頭，如圖2所示

4、。在表頭回路里接入對零點偏移起補償作用的電位器Rj ,電位器的滑動觸頭把 Rj分成兩部分。當(dāng)電池的電動勢高于標(biāo)稱值時，電路中的 總電流偏大，可將滑動觸頭下移，減小分流電阻，使分流電流增加。當(dāng)實際電動勢低于標(biāo)稱值時，可將滑動觸頭上移，增大分流電阻，從而增大流經(jīng)表頭的電流。改變調(diào)零電位器 Rj的滑動觸頭時，整個表頭回路的等效電阻 Ro隨之改變，因而RT=Ro+Rgo同樣發(fā)生變化。但是， 如果我們盡可能地把限流電阻 Ro取的大些，Rgo的變化對Rt的影響就可以很小。可與表盤的 中值電阻對應(yīng)。在不同擋位依靠配換不同的Ro就可以變更中值電阻的大小。t. nv23. S Qxlj匸 rasrsQx ioci=i2 T7k4. 3|0. SAEG 丄十03tg1x IDO x lkoxiOkjISV.iE1，竺翌Gq rp7一般萬用表大都采用圖 2所示的電路為電阻檔的調(diào)零電路。 如圖3所示電路為MF-30 型萬用表中歐姆檔的測量電路。圖中虛線框內(nèi)所示電路就可以等效為一個內(nèi)阻不變，滿偏電流可調(diào)的表頭Go。通過調(diào)整電位器Rb的中心觸頭的位置就可以調(diào)整等效表頭的滿偏電流lg在一H之間變化，而其內(nèi)阻Rg僅在Q到Q之間做微小的變化， 可以認(rèn)為等效表頭 Go的內(nèi) 阻Rg是不變的，總是 Q取其中間值）。MF30萬用表的RX 1k檔用的就是這個等效表頭Go,這個等效表頭 Go再與不同的