电压准确值的测得法

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80伏的电压加在两只串联的100千欧电阻上(见图),每只电阻上的电压应该是40伏,这是显而易见的。但实际上,当用普通的电压表去测量时,总测不到40伏的电压出来。原因是因为普通电压表的内阻比较低。譬如每伏2000欧(一般记作2000Ω/V)的电压表,在100伏的测量档位上,内阻只有200千欧(=2000Ω/V×100V)。当它跨接在一只100千欧电阻两端进行测量时,使被测两端间的总电阻减小到等于67千欧(=\(\frac{100×200}{100+200}\))。因此被测两端间的电压降低到只有32伏(=67;100+67×80),即电表读数偏低了8伏。电压表内阻越小,由此而引起的误差就越大,反之误差就较小。在上例中,如把电压表放在250伏的档位上来测量,则电压表的读数就有36伏了。

图1
图1 🔍原图 (376×191)

一般地说来,如果电压表的内阻比起被测两端间的电阻值大得多(大5倍以上),则测量的误差是不大的。但若被测两端间的电阻值很大,可与电压表的内阻值相比拟,甚至还要更大些,那么就会产生很大的测量误差。怎样可以测得其准确的电压数值呢?这里介绍一个简单的方法:就是用一只电压表在两个不同的电压档位上分别进行一次测量,然后由两次测得的数值按照下式计算,即可得出准确电压数值U:

U=\(\frac{U}{_{1}}\)U2(r\(_{2}\)-r1)U\(_{1}\)r2-U\(_{2}\)r1

式中U\(_{1}\)和U2分别是两次测量时读出的电压数值,r\(_{l}\)和r2是电压表各次测量时的内阻。例如,测量某电子管的直流屏压,放在250伏档位上测得为100伏,放在500伏档位上测得为120伏,查电压表内阻为2000Ω/V,则r\(_{1}\)=250×2000=5O0,000欧,r2=500×2000=1,000,000欧,U\(_{1}\)=100伏,U2=120伏,代入上式即得U=100×120×(1000000-500000)100×1000000-120×500000=150伏即实际屏压值应为150伏。(达)