電池電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻測(cè)量的設(shè)計(jì)

1、電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)量的設(shè)計(jì)化學(xué)工程學(xué)院 煤化09-2班摘要：電位差計(jì)是電磁學(xué)測(cè)量中用來(lái)直接精密測(cè)量電位差的主要儀器之一，用途廣泛。用電位差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)，是將未知電動(dòng)勢(shì)與電位差計(jì)上的已知電壓相比較。不干擾待測(cè)電路，測(cè)量結(jié)果僅依賴準(zhǔn)確度極高的標(biāo)準(zhǔn)電池和高靈敏檢流計(jì)。根據(jù)1U與R的關(guān)系曲線求出干電池的電動(dòng)勢(shì)和其內(nèi)阻，結(jié)果穩(wěn)定可靠。關(guān)鍵詞：電動(dòng)勢(shì) 內(nèi)阻 電池 電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)原理：箱式電位差計(jì)是電學(xué)方面測(cè)量的基本儀器，主要用來(lái)比較精確地測(cè)量電壓，然后算出電源電動(dòng)勢(shì)及其內(nèi)阻。根據(jù)全電路歐姆定律 (:電池電動(dòng)勢(shì)；:電池內(nèi)阻)可知，為了測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，必須要電池放出一定的電流，要設(shè)置限流器，電流的測(cè)量

2、采用電流-電壓變換法，即測(cè)量足夠準(zhǔn)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(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理圖如圖所示：電位差計(jì)原理圖因 則 又由于待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)為常量，故 變換上式，可得顯然與成線性關(guān)系其 斜率 截距 因此可得 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接好電路，將電位差計(jì)的旋鈕調(diào)節(jié)至標(biāo)準(zhǔn)檔，校正電位差計(jì)。再將電位差計(jì)的旋鈕調(diào)節(jié)至需要測(cè)量的未知檔，并將電阻箱調(diào)節(jié)至大于20000，通過(guò)電位差計(jì)測(cè)出U，依次增加電阻箱的阻值，每次增加大于500，測(cè)出10個(gè)U值，再根據(jù)：作出和R的關(guān)系曲線，并求出待求的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)儀器：滑線式變阻器 上海艾鎮(zhèn)電器廠UJ31型低電勢(shì)直流電位差計(jì) 西安理工大學(xué)ZX21型

3、直流多值電阻器 長(zhǎng)城電工儀器廠干電池 新鄉(xiāng)市電池廠DM-nA3數(shù)字檢流計(jì) 西安理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：n12345678910R/25000255002600026500270002750028000285002900029500U/mv8931/U90077中值點(diǎn)P的坐標(biāo)為：（27250,0.1734）描繪與的關(guān)系曲線如下圖所示：由圖象曲線可知與的方程為： 截距 斜率 則 與傳統(tǒng)測(cè)量方法相比,傳統(tǒng)的測(cè)量方法是直接用電壓表測(cè)電池兩端的電壓即視為電池的電動(dòng)勢(shì)，然而由于電壓表的內(nèi)電阻不可能為無(wú)限大，因此電池內(nèi)部將有電流I通過(guò)，此時(shí)，在電池內(nèi)部就不可避免地存在電勢(shì)降落在RX，從而在電壓表上讀到的是電池兩端

4、電壓U，而不是電動(dòng)勢(shì)EX，而用電位差計(jì)法測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)不需要考慮電壓表的內(nèi)阻，其優(yōu)點(diǎn)有：（1）不需要測(cè)量線路內(nèi)所流過(guò)的電流I的數(shù)值，只要測(cè)量R0和R即可（2）測(cè)量結(jié)果之準(zhǔn)確性依賴于標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)及被測(cè)電阻的精度，而兩者可以制造得有較高的準(zhǔn)確性，在應(yīng)用高靈敏度的檢流計(jì)條件下可使測(cè)量結(jié)果極為正確（3）不需要用電壓表，故不要考慮電壓表分流的作用結(jié)論：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析及數(shù)據(jù)的處理可知，本次實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與理論值在允許的范圍內(nèi)存在一定偏差，差值較小，結(jié)果令人滿意。通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，基本掌握了電位差計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，學(xué)會(huì)用電位差計(jì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。參考文獻(xiàn)：1 丁益民.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與綜合部

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