电位差计的使用解读.ppt

1、电位器的使用，实验目的，1了解补偿法的测量原理；2了解电位器的结构并正确使用。3用电位器、实验仪器、UJ36a箱式电位器、分压器、待测干电池、固定电阻、导线和实验原理测量干电池的电动势和电阻值。在图1的电路中，E0是电动势可调的标准电源，Ex是被测电池的电动势(或被测电压Ux)，其正负两极并联，在回路中串联一个检流计G来测试回路，让E0的内阻为r0；Ex的内阻为rx。根据欧姆定律，回路的总电流为：(1)。根据实验原理，如果我们调整E0使E0和ex相等，从公式(1)可以知道，此时I=0，没有电流通过回路，也就是说，电流计指针不偏转。此时，电路的电位得到补偿。在潜在补偿的情况下，如果E0的大小已知

2、，则可以确定Ex的大小。这种测量电动势或电压的方法叫做补偿法。显然，要用补偿法测量E0，必须要求E0是可调的，E0的最大值是E0最大值，此外，E0在整个测量过程中应该是稳定的，读数要准确。在电位计中，E0被由稳定电池(E)和精密电阻组成的分压器取代，如图2所示。在图2中，由电源e、限流电阻R1和均匀电阻丝RAD组成的电路称为工作电路。它提供稳定的工作电流I0，并在电阻RAD两端产生均匀的压降。通过改变B和C之间的距离，可以从中提取出一个幅值不断变化的电压，其作用类似于E0。为了准确读取电压，使用标准电池进行校准。转换开关k反转到“1”端，标准电池es被连接。由专家系统、限流电阻R2、检流计G和

3、红细胞组成的回路称为校准回路。将B和C固定在适当的位置(如图所示)，设置RBC=RS，调整R1(即调整I0)，这样总是可以使校准回路的电流为零，即RS和ES上的电压降之间的电位差为零，从而实现补偿。根据欧姆定律，这一过程称为电位计的校准，也称为工作电流的标准化。也就是说，当测量Ex时，将转换开关转到“2”端，并将待测电池连接到Ex。被测电池Ex连接，测量回路由Ex、限流电阻R2、检流计g和RBC组成。调整BC之间的距离，总是可以找到另一个BC位置，这样测量电路的电流为零，即RBC和Ex上的电压降之间的电位差为零，测量电路实现补偿。此时让RBC=Rx，所以上述调整和补偿方法称为“恒流阻”调整方法

4、，可以推导出UJ36a电位器的(2)、(3)、实验原理和工作原理如图3所示。图中的Ex是要测量的电动势；ES是标准电池；RS是标准电阻；g是电流计。实验原理：当开关k投至aa时，标准电池ES所在的电路接通，工作电路中的电阻Rp被调整，即流经标准电阻rs和RAB的电流发生变化，直到检流计g的指针指向零。此时，将开关k拨到bb，接通待测电动势Ex的电路，调整电阻RAB上的可动触点c和d，直到检流计g的指针指向零，然后用电位计测量。用电压表测量电池的电动势时，必须有电流流过电压表，所以电压表测量的是电源的端电压，而不是电源的电动势。当用电位计测量时，电位补偿的原理决定了测量电路中没有电流流动，所以测

5、量结果是电源的电动势。电位计测量时，工作电流I0一旦设定就不能移动，因此I0保持不变。根据公式(3)，电动势的测量误差仅取决于电阻wi的误差，实验内容和步骤，1。测量干电池的电动势。(1)将电位器的“倍率开关”转到第一档，此时电位器的工作电路接通，带电流放大器的电流计电源也接通。调节“调零”旋钮可以调节电流放大器的工作点，使检流计指向零。(2)将电位器的“校准和测量开关”转到“标准”端，调节“快速”旋钮，使电流计指向零，完成电位器的“工作电流标准化”。(3)将电位计的“校准和测量开关”转到“未知”端，调整步进旋钮和滑动读数板，使电流计指向零。然后，未知电动势Ex=(步进旋钮读数滑片读数)倍率干电池电动势e=Ex分压器衰减电压的倍数，仪器介绍，实验内容和步骤，2。测量干电池的内阻。如图(4)所示，开关k闭合。假设电源内阻为R，电流为I，干电池端电压为U，则实验内容和步骤为3。测量电位计的灵敏度。按正常操作步骤测量一定电压后(当电位计处于平衡状态时)，转动滑动盘将补偿电压读数改变Ex，相应振镜的指针将偏转N个方格。定义，这是电位计在这个实验条件下的灵敏度。当实验测量S时，取n=1.0的网格，左右两边平均一次。一般来说，人眼的能力，在使用“跳接线法”等正确的操作方法后，n=0.1格是可以感知的最小偏转格数，相