电流表内外接法的选择

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在测量电阻的电学实验设计中,往往需要判断是采用电流表的内接还外接。


电流表内接和电流表外接示意图

电流表的内接法是指电压表测量的是待测电阻Rx和电流表两端的电压,说的通俗点就是电流表接在电压表包含的内部。如下图

电流表的内接法

电流表的外接法是指电压表测量的是待测电阻Rx两端的电压,说的通俗点就是电流表接在电压表包含的外部。如下图

电流表的外接法

电流表内外接法的选择

电流表内外接法的选择考虑的因素是为了减小因电路设计而造成的系统误差,通过上面电流表内外接法的示意图可知,电流表内接法是由于电压表测量的不是待测电阻Rx两端的电压而导致有系统误差,电流表外接法是由于流过待测电阻Rx的电流不是电流表的示数而导致有系统误差。

电流表内接法误差来源:电流表分压。

电流表外接法误差来源:电压表分流。

所以在选择电流表的内外接法时,就看分压或分流哪个小,哪个小就用哪个。如果待测电阻阻值很大,那么电流表分压效果就很小,一般采用电流表内接法;如果待测电阻阻值很小,那么电压表分流效果就很小,一般采用电流表外接法。有以下两句口诀:

大内偏大。(大的电阻采用电流表内接法,测量结果偏大)

小外偏小。(小的电阻采用电流表外接法,测量结果偏小)

但如果有一个待测电阻的阻值我们不能确定它到底是大电阻还是小电阻,那应该怎么办?这时候我们就要对比一下内接分压和外接分流大小关系。设电压表内阻为Rv,电流表内阻为Ra,待测电阻阻值为Rx。

我们只需要比较Rv/Rx与Rx/Ra大小关系。

如果Rv/Rx > Rx/Ra,就说明了分流效果小于分压效果,采用电流表外接法。

如果Rv/Rx < Rx/Ra,就说明了分压效果小于分流效果,采用电流表内接法。


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