電位差的使用

1、電位差計(jì)的使用實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解補(bǔ)償法測量原理；2. 了解電位差計(jì)的結(jié)構(gòu)、正確使用電位差計(jì)。3. 用電位差計(jì)測量干電池的電動勢和電阻的阻值實(shí)驗(yàn)儀器-UJ-36a型箱式電位差計(jì)，分壓箱，待測干電池，固定 電阻，導(dǎo)線圖1補(bǔ)償原理在圖1的電路中，設(shè)耳）是電動勢可 調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電源，瓦是待測電池的 電動勢（或待測電壓/）,它們 的正負(fù)極相對并接，在回路串聯(lián) 上一只檢流計(jì)G,用來檢測回路中 有無電流通過。設(shè)的內(nèi)阻為& 仗的內(nèi)阻為根據(jù)歐姆定律，回 睹的總電流頭J：r0 + rx + Rg + R圖2電位差計(jì)原理圖如果我們調(diào)節(jié)如使o和丘西等， 由式可知，此時/=0,甸路無 電流通過，即檢流計(jì)指針不發(fā)生 偏轉(zhuǎn)。此

2、時稱電路的電位達(dá)到補(bǔ)測定電動勢或電壓的方法就r阻電 訛臟密 大確精 最準(zhǔn)H 的能虬 且k 而定 穩(wěn)池 調(diào)持電 可保的 18-好一Jo 求程性財 要過定勸 須量穩(wěn)圖 必測個如 ，牛- E 在接圖2中，由電源E、限流電阻&以及均勻電阻絲構(gòu)成的回路叫 做工作回路。由它提供穩(wěn)定的工作電流b 并在電阻心D上產(chǎn)生均 勻的電壓降。改變B、C之間的距離，可以從中引出大小連續(xù)變化的電壓來，起到了與相似的作用。為了能夠準(zhǔn)確讀出該電壓的 讀數(shù)，使用一個標(biāo)準(zhǔn)電池進(jìn)行校準(zhǔn)。換接開關(guān)倒向端，接為校準(zhǔn)回路。把B、C固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄈ鐖D中的位置），設(shè)入標(biāo)準(zhǔn)電池Es，由民、限流電阻倫、檢流計(jì)G和尺眈構(gòu)成的回路稱RbRs，調(diào)節(jié)

3、& （即調(diào)節(jié)/（），總可以使校準(zhǔn)回路的電流為零, 即心上的電壓降與比之間的電位差為零，達(dá)到補(bǔ)償。由歐姆定律可知：Es 【Rbc /傀 即 /（）=這一過程叫做電位差計(jì)的校準(zhǔn)，又稱“工作電流的標(biāo)準(zhǔn)化” O測量瓦時，把換接開關(guān)投向“2”端，接入待測電池瓦。接入待測電池瓦，由瓦、限流電阻心、檢流計(jì)G和弘構(gòu)成了測量回路。調(diào)節(jié)BC之間的距離，總可以找到另一位置BCS使測量回路的電流為零，即Rbc，上的電壓降和瓦之間的電位差為零，測量回路達(dá)到 補(bǔ)償。設(shè)此時Rbc匸Rx，于是有ex=i.rbc=i.rx 可推導(dǎo)出REX=tES (3)以上這種調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)姆椒?，叫做“定流變阻”調(diào)節(jié)法 UJ36a型電位差計(jì)的工作

4、原理如圖3所示。圖中瓦是待測電動勢; Es是標(biāo)準(zhǔn)電池；他是標(biāo)準(zhǔn)電阻；G是檢流計(jì)。當(dāng)把開關(guān)K擲向皿端時，標(biāo)準(zhǔn)電池民所在回路接通，調(diào)節(jié)工作 回路中的電阻傀，即改變通過標(biāo)準(zhǔn)電阻他及心的電流，直至檢 流計(jì)G的指針指曇，此時=，0傀把開關(guān)K擲向肋端，待測電動勢&所在回路接通，調(diào)節(jié)電阻心3上 的活動觸頭C、C1,直至檢流計(jì)G的指針指零，則Ex =【oR = Es用電位差計(jì)測量電動勢（電壓）的優(yōu)點(diǎn)檢流計(jì)G只作指零儀器，消除了利用偏轉(zhuǎn)指示所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。用伏特計(jì)測量電池電動勢時，必定有電流流過伏特計(jì)，因此伏特 計(jì)測得的是電源的端電壓，而不是電源的電動勢。用電位差計(jì)測 量時，電位補(bǔ)償原理決定了測量回路中無電流

5、流過，故測量結(jié)果 就是電源的電動勢。電位差計(jì)在測量時，工作電流厶一經(jīng)調(diào)定就不能再動，因此厶保持 為一常數(shù)。由（3）式可知電動勢的測量誤差僅取決于電阻絲和標(biāo) 準(zhǔn)電池的誤差。只要電阻絲的電阻和標(biāo)準(zhǔn)電池能保證高度準(zhǔn)確 （實(shí)際上這兩者都非常容易作到0.05%的準(zhǔn)確度或更高），電位 差計(jì)的測量準(zhǔn)確度就可以很高，一般不難達(dá)到0.05%的準(zhǔn)確度。 伏特計(jì)由于受到制造工藝上的限制，準(zhǔn)確度達(dá)到0.5%就不容易了, 再提高準(zhǔn)確度則更困難。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1 測量干電池的電動勢。(1) 把電位差計(jì)的“倍率開關(guān)”旋向X1檔，此時電位差計(jì)的工作回路 接通，帶也流放大器的檢流計(jì)的電遞也接通。調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕 可謫整電流故關(guān)

6、器關(guān)工住點(diǎn)，彳吏底溢計(jì)瑋曇。(2) 把電位差計(jì)的“校準(zhǔn)、測量開關(guān)”扳向“標(biāo)準(zhǔn)”端，調(diào)節(jié)“即，旋 鈕，使檢流計(jì)指零，完成電位差計(jì)的“工作電流標(biāo)準(zhǔn)化” o(3) 將電位差計(jì)的“校準(zhǔn)、測量開關(guān)”扳向“未知”端，調(diào)節(jié)步進(jìn)旋 鈕和滑線讀數(shù)盤，使檢流計(jì)指零。則未知電動勢心二(步進(jìn)旋鈕讀數(shù)+滑線盤讀數(shù))X倍率干電池電動勢X分壓箱衰減電壓的倍數(shù)儀器介紹dr輸岀刪富陽大華卿牧表廠X10X100X200900KQ90KQ . 5KQW -o-w2KC實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟2 測量干電池的內(nèi)阻。如圖(4)所示，開關(guān)K合上。設(shè)電源內(nèi)阻為八電流為/,干電池 的端電壓為仏則+位。計(jì)U = IR = E-IrE_U實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟3 測量電位差計(jì)的靈敏度。按正常的操作步驟測完某個電壓后（此時電位差計(jì)達(dá)到平衡）， 轉(zhuǎn)動滑線盤，使補(bǔ)償電壓讀數(shù)改變相應(yīng)檢流計(jì)的指針會偏 轉(zhuǎn)心格。定義si這就是該電位差計(jì)在該實(shí)驗(yàn)條件下的靈敏度。實(shí)驗(yàn)測定s時取 Az?=1.0格，并左、右各做一次取平均。 一般人眼的能力，在使用了“躍接法”等正確操作方法后， An=0.1格是能覺察的最小偏轉(zhuǎn)格數(shù)，與之相應(yīng)的人