等效电源法及其应用作者:曹兴科来源:《中学物理·高中》2013年第10期 何为“等效电源法”?就是把电动势为E、内电阻为r的电源与定值电阻R0串联或并联后的部分看作“等效电源”,等效电动势为等效电源未接入电路时,电源两极之间的电势差,等效内电阻为电源未接入电路时两极间的电阻.利用“等效电源法”和常规方法分析同一电学问题所得结论完全相同,但“等效电源法”要简单、方便、快捷的多,因此,用“等效电源法”完全正确可行,不仅可以给分析计算带来极大的方便与快捷,而且能够解决许多用常规方法难以解决的问题. 1利用“等效电源法”处理误差分析
“测定电源电动势与内电阻”实验是高考的热点内容,对实验数据的误差分析是本实验的难点.对此实验的误差分析,常用方法有解析法、图象法、待定系数法、“等效电源法”.下面就以“伏安法”中的“相对电源内、外接法”为例试通过“等效电源法”加以说明、阐述.
利用如图1所示的“相对电源外接法”测定电源电动势与内电阻,测量原理是视电压表的示数为电源的路端电压,电流表的示数为流过电源的电流,然而实际上由于电压表分流作用的影响,流过电源的电流大于电流表的示数.竹模板在这个问题中,因为影响实验的因素是电压表的内阻,故可以把图1中虚线框内部分看作“等效电源”.将图2中A、B视为“等效电源”的两个电极,A、B间的电压为“等效电源”的等效电动势E′,A、B间的电阻为“等效电源”的等效内阻电弧发生器r′.故等效电源电动势为E′=RVRV+rE,等效内阻r′=RVRV+rr.误差分析结果:电源电动势E′
利用如图3所示的圆皂角“相对电源内接法”测定电源电动势与内电阻,测量原理是视电压表的示数为电源的路端电压,电流表的示数为流过电源的电流,然而实际上由于电流表分压作用的影响,电压表的示数小于电源两端的电压.在这个问题中,因为影响实验的因素是电流表的内阻,故可以把图3中虚线框内部分看作“等效电源”.乳化液废水处理将图4中A、B视为压铸机料筒的设计“等效电源”的两个电极,A、B间的电压为“等效电源”的等效电动势E′,A、B间的电阻为“等效电源”的等效内阻r′.故等效电源电动势为E′=E,等效内阻r′=RA+r.误差分析结果:电源电动势E′=E;内电阻r′>r,即E测=E真,r测>r真cpich.