實驗八 用箱式電位差計校準電表

1、梧州學(xué)院學(xué)生實驗報告專業(yè)班級： 學(xué)號： 姓名： 成績： 實驗課程：大學(xué)物理實驗 實驗名稱： 用箱式電位差計校準電表實驗組號： 同組成員：實驗地點：電磁學(xué)實驗室 實驗時間： 指導(dǎo)教師：實驗?zāi)康模?. 了解箱式電位差計的結(jié)構(gòu)和工作原理。2. 學(xué)會正確使用箱式電位差計。3. 運用箱式電位差計校準電壓表。實驗儀器：UJ33a 型箱式直流電位差計、待校準電壓表、滑線變阻器、直流穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線若干。實驗原理：電表經(jīng)長期使用和保存，各元件參數(shù)就會發(fā)生變化(如電阻老化，磁性減弱，金屬部分銹蝕等)，轉(zhuǎn)動部分(主要是軸尖和軸承)會發(fā)生磨損。如果保存條件不善(如受潮)，使用不當(dāng)(如過負荷，運輸受震等)都會損壞電表特

2、性。其準確度將降低，特別是在刻度讀數(shù)產(chǎn)生相當(dāng)大的偏差的情況下，就不符合使用要求，因此，對電表必須進行定期檢查，對誤差大者要及時檢修，對誤差小者可以校準后使用。在實驗室通常用箱式電位差計來校準電表，并做出校準曲線，以消除誤差。1箱式電位差計原理 箱式電位差計是用來精確測量電池電動勢或電壓的專門儀器。它能給出準確的可變電壓，它是采用電勢比較法依據(jù)補償原理制成的。箱式電位差計的原理電路圖如圖8-1所示，與滑線式電位差計的原理電路圖略有不同。圖8-1 箱式電位差計原理圖測量前，閉合開關(guān)K1，仔細調(diào)節(jié)變阻器RP(在UJ33a 型直流電位差計中，變阻器RP由粗調(diào)和細調(diào)兩個變阻器串聯(lián)組成，以便準確調(diào)節(jié)電路的

3、工作電流I0)，使工作電流I0在標(biāo)準電阻RS上產(chǎn)生的電壓降精確等于標(biāo)準電池電動勢ES，此時工作電流便準確地等于3mA。如將開關(guān)K扳向右邊，檢流計G指針便指向零。上述步驟稱為校對“標(biāo)準”。電路獲得準確的工作電流I0后，變阻器RP保持不動，測量EX時，調(diào)節(jié)變阻器R，使工作電流I0在電阻RMN上產(chǎn)生的電壓降UMN等于被測電壓值EX，這時EX=I0RMN。如將開關(guān)K扳向左邊，檢流計G指針指零。從而可由已知RMN的阻值大小來反映EX數(shù)值。上述工作原理的數(shù)學(xué)表達可寫為：校對“標(biāo)準工作電流”時，有 ；測量未知電壓EX時，有 ；因為ES、I0、RS三個數(shù)據(jù)為已知，而RMN的大小也可由變阻器中讀出，所以 2UJ

4、33a型箱式電位差計面板本實驗所用UJ33a 型電位差計是一種攜帶式直流電位差計，它所需工作電源和標(biāo)準電池均裝在箱內(nèi)，無須圖8-2 UJ33a箱式電位差計面板圖外接，其面板配置如圖8-2所示。實驗內(nèi)容與步驟：1選取一個有1V量程的電壓表，把電壓表全量程10等份，從大到小選10個刻度值點進行電壓校準。2實驗電路圖如圖8-3所示，RP用100的變阻器，R0用1000的變阻器，V為待校準的電壓表，調(diào)節(jié)變阻器R0的分壓輸出，同時記錄電壓表的示值U和電位差計的示值UX，圖8-3 校準電壓表接線圖則U=UUX，并找出U的最大絕對值，以便確定電壓表的等級。設(shè)儀表的等級為a，儀表的最大絕對誤差為Umax ，儀表的上限值為Umax ，則a=(Umax /Umax )×1003以U為橫坐標(biāo)，以U為縱坐標(biāo)，畫出UU曲線即為電壓表校準曲線，也稱為誤差曲線。注意校準曲線應(yīng)是一條由各數(shù)據(jù)點連結(jié)成的折線?？紤]到校準工作，在計算U時應(yīng)多取一位有效數(shù)字，即保留到小數(shù)點后第三位，否則無法體現(xiàn)校準本身的精確性。實驗數(shù)據(jù)記錄與處理：校準電壓表數(shù)據(jù)記錄及處理表 刻度項目12345678910U (V)