伏安法测电阻误差分析

伏安法测电阻误差分析
一、误差分析
既然电表不是理想的，不管用内接法还是外接法，都是会存在误差的。
1． 外接法的误差分析：
如图1（a）所示：为电流表内接法的电路图，其中电流的示数为I，流过电阻的电流为IR，电压表的示数(电阻两端的电压)为U，电阻大小的测量值为R=U/I，而电阻的真实值为RX=U/IR，从电路中可以看出，由于电压表的分流作用而使I>IR，所以RX。外接法测量值会偏小。
2． 内接法的误差分析：
如图1（b）所示：为电流表内接法的电路图，其中电流的示数(流过电阻的电流)为I，电压表的示数为U，电阻两端的电压为UR，R=U/I，RX=UR/I，从电路中可以看出，由于电流表的分压作用而使U>UR，所以R>RX。内接法测量值会偏大。
小结：用伏法测电阻时，用内接法测量时电阻偏大，用外接法测量时电阻偏小，即：内大外小
二、方法的选择
 
 
类型一、（定性比较法）
用RA和RV分别来表示电流表与电压表的内阻，当RX>>RA，RX≈RV，电流表的分压作用小，选用内接法；当RXV，RX≈RA电压表分流引起的误差就越小，时选用外接法。
小结：当RX比较大时，选用内接法；当RX较小时，选用外接法。即：内大外小。
类型二、（定量比较法）
当Rx＞时，电流表分压作用小，应选用内接法。Rx＜时，电压表分流作用小，应选用外接法。当 =时，电流表分压作用和电压表分流作用相差不大，两种方法均可。即：内大外小。
类型三、（试触法）
在RV，RA均不知的情况下，可采用试触法。如所图2示，分别将电压表与a、b接触，如果前后两次电流表示数比电压表示数变化明显，说明电压表分流作用大，应采用内接法；如果前后两次电压表示数比电流表示数变化明显，说明电流表分压作用大，应采用外接法。
理解一：只看电流表，示数变化大时，选用内接法；变化小时，选用外接法。即：内大外小。
理解二：谁的示数变化大，放在内部；谁的示数变化小，放在外部。即：内大外小。
总结：常见的伏安法测电阻的误差分析和方法的选择，总结起来就四个字：“内大外小”。
三、控制电路的选择
 

为了改变测量电路（待测电阻）两端的电压（或通过测量电路的电流），常使滑动变阻器与电源连接作为控制电路，滑动变阻器在电路中主要有两种连接方式。
方式一：滑动变阻器的限流式接法，如图3（甲）所示，为待测电阻。它的接线方式是电源、滑动变阻器与待测电阻三者串联。对待测电阻供电电压的最大调节范围是： (是待测电阻，R是滑动变阻器的总电阻，不计电源内阻)。
方式二：滑动变阻器的分压式接法。如图（乙）所示，接线方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而被测电路与滑动变阻器的一部分电阻并联，该接法对待测电阻供电电压的调节范围是：（不计电源内阻时）。
选取接法的原则：
② 要求负载上电压或电流变化范围大，且从零开始连续可调，须用分压式接法。
②负载电阻Rx>> R时，须用分压式接法，此时若采用限流式接法对电路基本起不到调节作用。
③采用限流电路时，电路中的最小电流（电压）仍超过电流表的量程或超过用电器的额定电流（电压）时，应采用变阻器的分压式接法。
④负载电阻的阻值Rx小于滑动变阻器的总电阻R或相差不大，并且电压表、电流表示数变化不要求从零开始起调，可用限流式接法。
⑤两种电路均可使用时应优先用限流式接法，因为限流电路结构简单，能耗小。
当有两个变阻器供选择时，在满足电流、电压调节范围的情况下，选小电阻，这样调节的电压、电流变化就较均匀，移动相同距离，阻值变化小。