用板式電勢差計測量電池的電動勢和內(nèi)阻實驗

1、用板式電勢差計測量電池的電動勢和內(nèi)阻實驗實驗目的1掌握用電勢差計測量電動勢的原理；2測量干電池的電動勢和內(nèi)阻。實驗儀器 板式電勢差計、檢流計、標準電阻、電阻箱、滑線變阻器、標準電池、直流電源、待測干電池。012圖1 電勢差計原理圖實驗原理電勢差計是一種電勢差測量儀器它的工作原理與電橋測電阻一樣，是電勢比較法其中板式電勢差計的原理直觀性較強，有一定的測量精度，便于學習和掌握。 板式滑線電勢差計的電路如圖1所示圖中M.N為一根粗細非常均勻的電阻絲，它與可變限流電阻RP以及工作電池、電源開關KE互相串聯(lián)ES為標準電池.EX為待測電池的電動勢G為檢流計當KE接通，KG既不與ES接通又不與EX相連時，則

2、流過MN的電流I和兩端的電壓Uab分別為 （1） （2）式中RE內(nèi)為電源E的內(nèi)阻當電鍵KG倒向1時，則ab兩點間接有G和ES若Uab=ES時，檢流計指零，標準電池無電流流過，則Uab就是標準電池的電動勢，此時稱電勢差計達到了平衡令ab間的長度為l，則電阻絲單位長度的電壓降為，如果，那么當電鍵KG倒向 2時，則ab兩點間的ES換接了EX由于一般情況下，因此檢流計指針將左偏或右偏，電勢差計失去了平衡如果合理地移動a和b點以改變Uab值，當時，電勢差計又重新達到平衡，令ab間的距離為，則待測電池的電動勢為 （3） （4）所以調(diào)節(jié)平衡后，只要量度值就很容易得到待測電池的電動勢。下面討論怎樣用電勢差計測

3、量電池的內(nèi)阻。根據(jù)全電路歐姆定律可知，為了測定電池內(nèi)阻，必須要電池放出一定的電流，通常情況下為常數(shù)，為了控制回路中的大小，要設置限流器，電流的測量采用電流.電壓變換法，即測量阻值足夠準確的電阻器兩端電壓，根據(jù)電壓除以電阻算出電流值，因此測量電池內(nèi)阻的實驗線路如圖2所示。02圖2測量電池內(nèi)阻化簡為 （5） 式中與為變量，若為自變量，并與待測量分開，變換上式，可以得到 （6）顯然與成線性關系，其中斜率，則；而截距為 ，則 （7）實驗內(nèi)容1按圖1接線，圖中為滑線變阻器，為電阻箱，為標準電阻器和分別為標準電池和待測電池的電動勢虛線框內(nèi)就是十一線電阻絲，為粗調(diào)接線柱，為細調(diào)滑動塊。2電流標準化調(diào)節(jié) 通過下式可以計算出室溫時標準電池的電動勢。其中中表示溫度為時的電動勢（標準電池上已注明其值），表示以為單位時的數(shù)值表示以為單位時的數(shù)值置、間的長度為，如，則、間的長度為接通，將與1端相連，精細調(diào)節(jié)，使，即電勢差計達到平衡，完成了電流標準化調(diào)節(jié)程序。3測量值已知待測電池的電動勢左右，放電電流要大于才穩(wěn)定（當然不宜過大），因此取，使 從 0到變化，測量值。4取為橫坐標，為縱坐標，將上述測到的數(shù)據(jù)作圖，根據(jù)圖線求得截距和斜率的值，再算出待測電池的電動勢