电流表外接法和内接法的比较分析及两者接法存在的误差分析 - 全文

　　什么是电流表

　　电流表是指用来测量交、直流电路中电流的仪表。在电路图中，电流表的符号为“圈A”。电流值以“安”或“A“为标准单位。

　　电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。在初中时期，所用电流表量程一般为0~0.6A和0~3A。

　　两种接法的原理

　　由欧姆定律表达式：R=U/I可知，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出电流，就可求出待测电阻阻值。但电压表、电流表可以采取图所示的两种接法，这就是产生电流表内、外两种接法的原因。

　　外接法的含义

　　（1）如图1所示，电流表接在电压表两接线柱外侧，叫“外接法”

　　外接法的特点： 由于电压表的分流导致电流表的示数大于被测电阻电流的真实电流。

　　内接法的含义

　　如图2所示，电流表接在电压表两接线柱内侧，叫“内接法”

　　内接法的特点： 由于电流表的分压导致电压表示数大于被测电阻电压的真实电压。

　　由此可见：由于电压表、电流表内阻的影响，内接法、外接法都有误差。

　　测电阻阻值中电路的内接法与外接法误差分析

　　一般来说，若待测电阻R的阻值较小，用外接法测出的阻值较为准确，误差较小; 若待测电阻R阻值较大，用内接法测出的阻值较为准确。

　　内接法与外接法的选择依据

　　注： R为待测电阻估计值（一般题中会给） ;RA为电流表的内电阻; RV为电压表的内电阻;

　　外接法时误差分析

　　电流表中示数应是流过R的电流IR和通过电压表电流IV之和，即I=IR + IV，则R=U/I=U/ （IR+IV ）

　　引|起误差的原因是电流中增加了伏特计的分流电流IV，结果使测得的R数值比实际值要小些。但一般伏特许的内阻RV较大，大约在几千欧姆左右，如果待汲电阻R比电压表内阻RV小得多，即R《 《RV，则根据并联分流的性质，通过电压表的电流IV很小，可以忽略不计，认为= IR，因此测量结果较为精确。

　　相对误差为：

　　电压表的内阻越大，相对误差越小。

　　内接法误差分析

　　电压表标数U等于R两端电压UR和电流表两端电压UA之和U=UR+UA，即，则

　　引起误差的原因是电压U中增加了电压表分压电压UA，结果使测得的R值比实际值要大些。如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻RA大得多，即R 》RA，根据分压性质，UA可以忽略不计。认为U= UR，测出的结果较为精确。

　　相对误差为：

　　可见电流表的内阻越小，相对误差越小。

　　待测电阻的阻值大小是相对于所用仪表的内阻来说的。量程大的电流表内阻小，量程小的内阻大; 量程大的电压表内阻大，量程小的内阻小。但量程大的电表每小格表示的安培数或伏特数较大，对于很小的电流和电压读不出较准确的值来。