物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告9-電位差計(jì)

實(shí)驗(yàn)名稱：電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娢徊钣?jì)改裝的原理，掌握一般使用的方法學(xué)習(xí)使用電位差計(jì)校準(zhǔn)電流表實(shí)驗(yàn)儀器： UJ33a型電位差計(jì)等。實(shí)驗(yàn)原理和方法： 一、“UJ33a型電位差計(jì)”使用方法 倍率開關(guān)平時(shí)處于“斷”位置，使用時(shí)旋轉(zhuǎn)到所需位置（本實(shí)驗(yàn)為“”位置），開關(guān) 旋轉(zhuǎn)至“測(cè)量”位置。接通電源后，旋動(dòng)“調(diào)零”旋鈕使檢流計(jì)指零；將鍵扳向“標(biāo)準(zhǔn)”，旋動(dòng) “工作電流調(diào)節(jié)”旋鈕，使檢流計(jì)指針指零，這時(shí)工作電流達(dá)到額定值10.0000mA，儀器準(zhǔn)備就緒。 測(cè)量時(shí)，將調(diào)節(jié)補(bǔ)償電壓的三個(gè)盤或旋鈕調(diào)到與待測(cè)電壓差不多大小后，將鍵扳向“未知” 位置，調(diào)節(jié)讀數(shù)盤（一般調(diào)最右邊的大盤即可），使檢流計(jì)指針返零，松開鍵，即可讀數(shù)。測(cè)量 完畢，扳回“斷”位置。二、電位差計(jì)工作原理和測(cè)量線路 電位差計(jì)采用比較法（補(bǔ)償法）測(cè)量電壓，測(cè)量時(shí)無須從待測(cè)電路取出電流，不會(huì)干擾待測(cè)電 路的工作狀態(tài)，因而可以進(jìn)行精密的測(cè)量。由于在結(jié)構(gòu)上采用了高精度的電阻元件、標(biāo)準(zhǔn)電池和靈 敏的檢流計(jì)，因而測(cè)量結(jié)果具有很高的精度。使用時(shí)將鍵扳向“標(biāo)準(zhǔn)”，使標(biāo)準(zhǔn)電阻兩端的電壓 與標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢(shì)比較，調(diào)節(jié)“工作電流調(diào)節(jié)”旋鈕使檢流計(jì)指零，則工作電流為10.000mA，再 將待測(cè)電壓與某一段電阻上的電壓進(jìn)行比較，從而確定待測(cè)電壓。三、校準(zhǔn)微安表 按照線路圖連接好電路，并將標(biāo)準(zhǔn)電阻兩旁的導(dǎo)線接到電位差計(jì)的“未知”接線柱，就可進(jìn)行 微安表校準(zhǔn)。所謂“校準(zhǔn)”就是在每個(gè)電表電流讀數(shù)下，測(cè)定電阻兩端的準(zhǔn)確電壓，從而算出準(zhǔn)確 電流，再與電表讀數(shù)電流進(jìn)行比較。所謂“上行”是指電流表讀數(shù)由小到大逐點(diǎn)測(cè)定相應(yīng)的電壓值 （讀至小數(shù)點(diǎn)后3位）；“下行”則由大到小逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定。校準(zhǔn)電流數(shù)據(jù)填入到數(shù)據(jù)記錄表中。 注意：1.校準(zhǔn)電表前必須先進(jìn)行檢流計(jì)調(diào)零，并校準(zhǔn)工作電流； 2.校準(zhǔn)時(shí)要隨時(shí)注意微安表讀數(shù)是否穩(wěn)定，如不穩(wěn)定，應(yīng)先將電流表穩(wěn)定，再進(jìn)行讀數(shù)。四、數(shù)據(jù)處理 算出“上行”、“下行”電流平均值，與表的讀數(shù)值之差就是電流表在該讀數(shù)下的誤差；在 坐標(biāo)紙上作出校準(zhǔn)曲線，然后確定改裝表的等級(jí)： 此處為電流表量程。當(dāng)為0.5級(jí)，為1.0級(jí)，為 1.5級(jí)，為2.0級(jí)…。由此確定被校準(zhǔn)表的實(shí)際等級(jí)。思考題：1．電位差計(jì)測(cè)電壓的方法與用電壓表測(cè)電壓的方法有什么不同 答：用電位差計(jì)測(cè)電壓采用的是比較法測(cè)量電壓，測(cè)量時(shí)候不需要從待測(cè)電路中取出電流，不 會(huì)干擾到待測(cè)電路的工作狀態(tài)，因此可以進(jìn)行精確度很高的測(cè)量；而用電壓表測(cè)量電壓， 用的是直接的測(cè)電流，因?yàn)橹谱鞲呔鹊碾妷罕硐喈?dāng)困難，而且無論電壓表多么理想，實(shí) 際上，它還是會(huì)干擾到待測(cè)電路的電流，因此進(jìn)行高精度測(cè)量時(shí)不宜采用直接用電壓表測(cè) 量電壓。 2．電位差計(jì)的測(cè)量結(jié)果能具有很高的精度？ 答：電位差計(jì)不需要從待測(cè)電路中取出電流，不會(huì)干擾到待測(cè)電路的工作狀態(tài)，因而可以進(jìn)行 精密測(cè)量。由于在結(jié)構(gòu)上采用了高精密度的電阻元件、標(biāo)準(zhǔn)電池和靈敏的檢流計(jì)，因而測(cè) 量結(jié)果具有很高的精度。 3．如果不校準(zhǔn)工作電流就進(jìn)行測(cè)量，會(huì)有什么后果？答：電位差計(jì)測(cè)量電壓采用的是比較法，校準(zhǔn)電流是為了能達(dá)到我們的精度要求，如果不進(jìn)行 校準(zhǔn)工作電流，就會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在奔可以避免的誤差，影響數(shù)據(jù) 的精確度。4．直流電位差計(jì)中為什么要使用標(biāo)準(zhǔn)電池？答：由電位差計(jì)的工作原理可以知道：，電位差計(jì)的工作電阻為標(biāo)準(zhǔn)電阻101.86，