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1 # 使用者7015149916617
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2 # 使用者7963379314239
理想電壓表在電路中相當於斷路,在看電路圖的時候,完全可以先不看電壓表,將電壓表從電路中去掉,並不影響整個電路電流的走向及串並聯方式,還會大大簡化電路圖,方便你讀懂電路圖。
然後再看電壓表與誰並聯,就測誰兩端電壓。如果並聯在電源兩端,初中的話就認為測的是電源電壓;在高中學完電動勢和內阻以後,電壓表並聯在電源兩端則測的是路端電壓。
題主這個問題不錯,具有一定的普遍性。
我們來看下圖:
我們首先來分析圖1的1圖。我們看到,圖中有電流表PA和電阻R,輸入電壓是U。圖1的2圖把電流表PA的等效內阻Rpa繪入。
我們來求電流I: ,式1
如果沒有電流表,則電流為: ,式2
我們令 ,我們把它代入到式1中,得到:
,式3
比較式2和式3,我們發現,當K值趨於無窮大時,式3就會變成式2:
由此可見,電流表的內阻Rpa,會給電流測量帶來誤差。區別於電流表自身的誤差,我們把它叫做內阻性誤差。也因此,電流表的內阻越小越好,負載電阻R與電流表內阻Rpa的比值K越大越好。
然而,電流表的內阻也不可能等於零,所以測量誤差肯定存在。在實用中,我們儘量選擇具有較小內阻的電流表,以減小誤差。
我們再看電壓表。
我們看下圖:
圖2的1圖是電壓表測量線路圖,圖2的2圖是電壓表測量等效電路圖,圖中的Rpv是電壓表內阻。
如果我們不接電壓表,於是有: ,式4
我們看到,式4中的U1其實就是電阻R對輸入電壓U的分壓。
由圖2的2圖,我們有:
其中Rpv//R表示兩者的並聯電阻
我們令 ,代入上式,得到:
,式5
當K趨向於無窮大時,式5就變成了式4:
由此可知,電壓表的內阻會帶來電壓測量誤差,且電壓表內阻越大,誤差就越小。這種誤差,區別於電壓表自身的誤差,我們不妨把它叫做內阻性誤差。由此可見,電壓表的內阻越大越好。然而,實用中的電壓表內阻不可能無窮大,所以我們儘量選用內阻較大的電壓表。
至此,我已經詮釋了為何電流表內阻越大越好,電壓表內阻越小越好。
最後說明一下:不管是電流表也好,是電壓表也好,還存在製造誤差和測量誤差。由於主題並未涉及,且限於篇幅,此處忽略。
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給題主出個問題:
我們都知道在中學物理的電學課中(好像是初中物理),有電壓表外接和內建兩種接線。這兩種接線與電壓表、電流表的內阻有關嗎?