本文介绍一些磁铁电式电表改装的全国中学生物理竞赛实验经验。以测量未知内阻的微安表的其中一种方法为例进行说明:半偏分流法。
工具/原料
(1)微安表1个; (2)滑线变阻器1个; (3)开关2个;(稳压电源开关1个,单刀开关1个) (4)10V稳压电源1个; (5)电阻箱2个; (6)导线若干条;。
方法/步骤
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1.实验竞赛的时候,开始通常会给出一个未知内阻的微安表,然后要求根据已有的仪器来测量其内阻。如下图是一个未知内阻的微安表表头。
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2.这时候可以根据桌面上所给出的仪器和这个微安表,先设计半偏分流法的电路图,如下图所示。
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3.分析电路工作原理:按照第2步的电路图,先闭合K1,断开K2,调节R2,R1,使得微安表满偏;然后再合上开关K2,调节R0,使得微安表半偏。R0即可近似等于微安表内阻。将实物图进行连接,如下图所示。
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4.误差来源主要是:存在一定的系统误差,是因为在我们这里无法用理想的恒流源,只能用尽量大的R1和R2来模拟恒流源。电路的电流会实时改变,因此也会带来和理论值的相应误差。
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5.由于闭合K2半偏时,回路总电阻变小,总电流变大,uA表流过的电流不变,流过R0的电流比流过uA表的大一些,所以实测R0比真实的微安表内阻偏小一些(一般相差几十欧姆左右)。
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6.本实验仪器的参数选取原则:采用稳压电源是10V,K2没闭合且uA表满偏时,整个回路的电流是100uA,因此总电阻大约需要100000Ω=100KΩ。这里单个电阻箱最大是99KΩ,再考虑上微安表的内阻1KΩ左右,基本上是可以满足。
注意事项
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