電位差計的原理和使用實驗報告

1919電位差計的原理和使用試驗報告篇一：電位差計的原理及使用預習、原始數(shù)據(jù)、試驗報告2345篇二：試驗6電位差計的原理和使用試驗6電位差計的原理和使用電位差計是測量電動勢和電位差的主要儀器之一。用電位差計測量未知電動勢，就是將未知電壓與電位差計上的已知電壓相比較。由于應用了補償原理和比較測量試驗方法，測量的結果僅僅依靠于準確度極高的標準電池、標準電阻以及高靈敏度的檢流計，測量精度可高達0．05％。它不僅被用來準確地測量電動勢、電壓、電流和電阻，而且還用來測量電量,如溫度、壓力、位移和速度等。在校準電表和直流電橋等直讀式儀表上也有重要作用。電位差計的優(yōu)點很多，但也有一些缺點，如測量過程比較煩瑣，工作時間比較長，工作電流簡潔變化，易影響測量結果，因此每次使用都承受校準和測量兩個步驟。【試驗目的】把握電位差計的工作原理、構造、特點和操作方法；習檢測題】用電位差計測量電動勢有何優(yōu)缺點？并與電壓表的測量進展比較并說明。2.什么叫補償法？它有何優(yōu)點？3.在使用電位差計進展測量前，必需先對電位差計進展校準，為什么？【試驗儀器】十一線電位差計；標準電池；1#電池；檢流計；箱式電位差計；穩(wěn)壓電源?！驹囼炘怼恳?、補償原理用電壓表無法測量電源的電動勢。如圖4.19.1(a)所示的電路中，電壓表所測的是電源的端4.19.1電壓u(u?ex?I?r，r為電源的內阻，I為流過電源的電流)。僅在I=0時，端電壓u才等于電動勢ex，但只要電壓表與電源一并聯(lián)接，I就不行能為零，故欲測電源電動勢，應承受其它的方法。電位差計是將待測電動勢與標準電動勢進展比較測量4.19.1(be0為一連續(xù)可調的標準電源電動勢，而ex為待測電動勢。假設調整e0，使流過檢流計g〔即回路中電流I=0則e0=ex上述過程的實質是，不斷地用的標準電動勢e0與ex比較，直到檢流計指示電路中電流為零時，說明二者已相等。電路呈這種狀態(tài)，稱為補償狀態(tài)。這種方法稱為補償法。二、電位差計的工作原理怎樣才能獲得連續(xù)可調的標準電動勢e0，并如何與未知電動勢進展比較呢？電位差計就是為達此目的而設計的一種測量儀器。根本構造電位差計的根本線路如圖4.19.2(a)(線式電位差計原理圖)和4.19.2(b)，但它們根本都由三個回路組成。下面就圖4.19.2(b)做具體分析。線式電位差計原理圖(b)箱式電位差計原理圖4.19.2工作電流調整回路它由高穩(wěn)定度的電源e、限流電阻Rp、標準電阻R1和R2以及開關K0(2)校準回路由標準電池e5、檢流計g、標準電阻R1以及開關K1和K2(3)測量回路由待測電源ex(或待測電位差ux)，標準電阻R2，檢流計g，開關K2和K1組成。分析圖4.19.2(b)，平衡補償在電位差計中是這樣來實現(xiàn)的：利用工作電流回路Rx上的壓降uRx與待測電動勢ex(或ux)進展比較，當轉變Rx的大小時，uRx也隨之變化，直到g指零時，即到達平衡補償。這時uRx=ex，為了便于測量，要求儀器工作電流I恒等于某肯定值，則在不同的Rx處，可直接標出它相應的uRx值。這樣在測量時一到達平衡補償即可直接讀出待測電動勢。因此，要使用電位差計，必需讓工作電流調整到儀器所規(guī)定的數(shù)值，這步驟稱為工作電流的校準(或標定)。測量(1)工作電流的校準如圖4.19.2(b)，利用標準電池(電動勢為es)校準Rp使uRs?es，合上K0K1，并將K2倒向sesRp檢流計g示零(即校準回路電流為零)，此時電位差計到達平衡補償，Rs兩端的電位差us?es。工作電流I校準完畢，它數(shù)值上等于es／Rs。(2)比較測量保持工作電流I不變〔即保持RpR1Rs不變，把倒向xRxg平衡補償狀態(tài)。可從儀器上直接讀出被測的ex〔或ux〕的值。【試驗內容】一、利用線式電位差計測量干電池的電動勢線式電位差計構造簡潔，電阻絲長1l米，往復繞在木板的十一個接線插孔0、1、2、…、10上，每兩個插孔橫向相鄰間電阻絲長為1c0～10中任一位置。電阻絲bo旁附有最小分度為毫米的米尺，接頭D可在其上滑動，使得cD間的電阻絲長度可在0～11米間連續(xù)變化。Rp為可變電阻，用來調整工作電流。雙刀轉換開關K2用來選擇esexR1標準電池和檢流計外，還用來以提高測量的精度。1.接線。接線時須斷開全部開關，尤其要留意幾個電源Rp調到最大值。2.校準工作電流。首先選定電阻絲單位長度上的電壓降At，求出室溫下的標準電池的電動勢es(tcDc、DLs?es(t)/A〔4.19.1〕例如，es(t)=1.0186V，選定A=0.2023V／mLs=5.093mK2es調整Rp，按一下滑動接頭D，看檢流計指針是否偏轉，假設偏轉再重復該步驟，直到檢流計的指針不再偏轉。按下K3使保護電阻短路，再次微調Rpg時電阻絲上每米的電壓降為0.2023伏。記錄es(t)、A、及Ls。斷開K3Rp，即保持工作電流不變。將K2ex一邊，活動接頭D移至米尺左邊“0”刻線處，按下接頭D，同時移動插頭c，找出訪檢流計指針偏轉方向轉變的兩相鄰插孔，接通K3，將c插在數(shù)字較小的插孔上，然后向右移動接頭Dg的指針不偏轉時登記cD間電阻絲的長度Lx。重復這一步驟三次，將相應試驗數(shù)據(jù)記錄。依據(jù)ex?esLxLs??A