实验八 用箱式电位差计校准电表

1、梧州学院学生实验报告专业班级： 学号： 姓名： 成绩： 实验课程：大学物理实验 实验名称： 用箱式电位差计校准电表实验组号： 同组成员：实验地点：电磁学实验室 实验时间： 指导教师：实验目的：1. 了解箱式电位差计的结构和工作原理。2. 学会正确使用箱式电位差计。3. 运用箱式电位差计校准电压表。实验仪器：UJ33a 型箱式直流电位差计、待校准电压表、滑线变阻器、直流稳压电源、导线若干。实验原理：电表经长期使用和保存，各元件参数就会发生变化(如电阻老化，磁性减弱，金属部分锈蚀等)，转动部分(主要是轴尖和轴承)会发生磨损。如果保存条件不善(如受潮)，使用不当(如过负荷，运输受震等)都会损坏电表特

2、性。其准确度将降低，特别是在刻度读数产生相当大的偏差的情况下，就不符合使用要求，因此，对电表必须进行定期检查，对误差大者要及时检修，对误差小者可以校准后使用。在实验室通常用箱式电位差计来校准电表，并做出校准曲线，以消除误差。1箱式电位差计原理 箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电压的专门仪器。它能给出准确的可变电压，它是采用电势比较法依据补偿原理制成的。箱式电位差计的原理电路图如图8-1所示，与滑线式电位差计的原理电路图略有不同。图8-1 箱式电位差计原理图测量前，闭合开关K1，仔细调节变阻器RP(在UJ33a 型直流电位差计中，变阻器RP由粗调和细调两个变阻器串联组成，以便准确调节电路的

3、工作电流I0)，使工作电流I0在标准电阻RS上产生的电压降精确等于标准电池电动势ES，此时工作电流便准确地等于3mA。如将开关K扳向右边，检流计G指针便指向零。上述步骤称为校对“标准”。电路获得准确的工作电流I0后，变阻器RP保持不动，测量EX时，调节变阻器R，使工作电流I0在电阻RMN上产生的电压降UMN等于被测电压值EX，这时EX=I0RMN。如将开关K扳向左边，检流计G指针指零。从而可由已知RMN的阻值大小来反映EX数值。上述工作原理的数学表达可写为：校对“标准工作电流”时，有 ；测量未知电压EX时，有 ；因为ES、I0、RS三个数据为已知，而RMN的大小也可由变阻器中读出，所以 2UJ

4、33a型箱式电位差计面板本实验所用UJ33a 型电位差计是一种携带式直流电位差计，它所需工作电源和标准电池均装在箱内，无须图8-2 UJ33a箱式电位差计面板图外接，其面板配置如图8-2所示。实验内容与步骤：1选取一个有1V量程的电压表，把电压表全量程10等份，从大到小选10个刻度值点进行电压校准。2实验电路图如图8-3所示，RP用100的变阻器，R0用1000的变阻器，V为待校准的电压表，调节变阻器R0的分压输出，同时记录电压表的示值U和电位差计的示值UX，图8-3 校准电压表接线图则U=UUX，并找出U的最大绝对值，以便确定电压表的等级。设仪表的等级为a，仪表的最大绝对误差为Umax ，仪表的上限值为Umax ，则a=(Umax /Umax )×1003以U为横坐标，以U为纵坐标，画出UU曲线即为电压表校准曲线，也称为误差曲线。注意校准曲线应是一条由各数据点连结成的折线。考虑到校准工作，在计算U时应多取一位有效数字，即保留到小数点后第三位，否则无法体现校准本身的精确性。实验数据记录与处理：校准电压表数据记录及处理表 刻度项目12345678910U (V)