电势差计的使用

1、一、实验名称电势差计的使用二、实验目的1）掌握电势差计的工作原理和结构特点:2） 了解温差电偶测温的原理和方法；3）学会电势差计的使用。三、实验原理（基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材）1 .电位差计的补偿原理图1测里电源电动势的原理图图2剜里电动势的补偿电路如图所示，一般采用电压表并联的方 式来测量电动势：V=Ev-/r只有 当I等于零时，所测电压才为电源电 动势。故采取第二种方式，E0可调, 调节E0的大小使得检流计为零则：E产纥2 .实际电位差计的工作原理首先使工作电流标准化，即根据标准电池的电动势调行工作电流I。将开关K2合在S位

2、置，调 节可变电阻，使得检流计指针指零。这时工作电流I在段的电压降等于标准电池的电动势，即:Es=IRs再将开关K2合向X位置，调节电阻Rx,再次使检流计指针指零，此时有：Ev=IRx这里的电流I就是前面经过标准化的工作电流。也 就是说，在电流标准化的基础上，在电阻为Rx的 位置上可以直接标出与对应的电动势（电压）值，这 样就可以直接进行电动势（电压）的读数测量。3如图所示的温差电偶，把两种不同的金属或 不同成分的合金两端彼此焊接成一闭合回路，一般有：E = c(z-/O) 测量时，使电偶的冷端温度to保持恒定(通常保持在冰点)。另一端与待测物体相接触，再用 电位差计测出热电偶回路中的温差电动

3、势，如下图所示。只要该电偶的电动势与温差间的关 系事先标定好，就可以求出待测温度，或者根据有关的温差电偶分度表查出相应的温度。四、实验内容和步骤(要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)测铜-康铜热电偶的温差系数按图接好电路，根据室温求出标准电池电动势的数值，公式为：E(V)=E2o-4xlO-5(r-2O)-lO-*(r-20)2按电势差计的使用方法调行好电势差计，并注意线路中极性不可接反，注意标准电池的接入，正 接正，负接负，严防两极短路：(2)加热杯中的液体，至一定温度后停止加热，在读出水银温度计读数的同时用电势差计测出温 差电动势的大小。在液体冷却过程中，高温端温度每降低5,测量一次

4、温差电动势，测8组 以上数据(3)参照数据表格，记录测量的数据。用逐差法、最小二乘法求温差系数C o五、数据记录1 .实验仪器(记录实验中所用仪器的名称、型号、精度等级等参数)电位差计、标准电池、光点检流计、稳压电源、温差电偶、冰筒、水银温度计、烧杯等 实验中使用饱和标准电池的E20=1.0186V2 .原始数据记录（原始数据表格只需要画出与数据记录有关的部分,禁止用铅笔 记录数据，伪造、抄袭数据按作弊处理，该实验计零分）标准电池温度216C数据记录如下：90.0 3.6620 mV85.0 3.4582 mV80.0 3.2550 mV75.0 3.0516 mV70.0 2.8269 mV

5、65OC 2.6440 mV60.0 2.4396 mV55.0 2.2405 mV六、实验数据整理及数据处理（需画表格，重新将原始数据整理、誓写一遍, 在原始数据记录项中直接进行数据处理的视为无效。要求表格清晰完整,有效数字 位数正确，符号、单位清楚，写出必要的过程，运算过程规范,结果表达式正确） 1）测量标准电池温度并计算其电动势标准电池在21.6 时，算得其电动势Es= 1.0185 V.2）测量温差电偶在不同温差下的电动势并计算其温差系数 表格1数据处理温差电偶低温端t/c0温差电偶高温端t/c90.085.080.075.070.065.060.055.0温差（Lt0）/C90.08

6、5.080.075.070.065.060.055.0温差电动势Ex/ mV3.66203.45823.25503.05162.82692.64402.43962.2405G =（纥）,-（纥）+4 /（6 v /5 x 4）0.041750.040710.040770.04055铜-康铜丝电偶的温差系数C/ （mV / 'C） =0.04095七、分析讨论：回答教材课后思考题实验中遇到的问题（故障、差错）及处 理办法，结果如何？实验后对实验原理和方法的新认识对实验误差和标准不确 定度来源的探讨及减小的办法实验的独特见解；是否可通过其他途径达到同样的 实验目的和结果需要商榷的问题及对本

7、实验的建议等。实验电路及步骤1,课后思考题（1）怎样用电势差计校正亳伏表?请画出实验线路和拟出实验步臊. 设被校电压表示值为U,实际电压降为U0,电势差计读数为 US,则U0 = US,电压表的指示值U与实际值U0之间的绝对 误差为4U = U - U0；用电势差计对被校电压表在不同示值下进行校准，得一组 U ；作图线U-U （用折线联结相邻两点）即校准曲线（修正曲 线）。利用修正曲线可以对该被校表的测量值进行修正。如果用被 校表测量某一电压所得示值为Ux,可在修正曲线上找出对应于图1问题一Ux的误差4U X,则经修正而得测量结果为：UOx = Ux - Ux（2）怎样用电势差计测量电阻?请画出实验线路.图2问题2将a、b与c、d分别接入电位差计的未知1和未知2则待 测电阻阻值Rx=ROx（Ul/U2）（其中，R0为已知电阻，UI、U2为电位差计未知1、未知2 的示数2,总结：误差分析：1,热电偶插入被测介质后，由于本身具有热惰性，因此不能立即指 示出被测气流的温度，只有当测量端吸、放热达到动态平衡后才达到稳定的示值。造成系统误差。 2控温试验仪温度已达到设定温度，但电