直流电位差计测电动势.docx

图1补偿法实验三、直流电位差计测电动势【实验目的】1、 掌握电位差计的工作原理和结构特点2、 学习电位差计测量电池的电动势和内阻实验仪器】直流电位差计实验仪、滑线式十一线电位差计、导线【实验原理】1、补偿原理补偿原理就是利用一个电压或电动势去抵消另一个电压或电动势，其原理可用图1来说明E为可调标准电源，中间串联一个检流计Gn接成闭合回路如果要测电源E的电动势，可通过调节x电源En，电路没有电流，此时表明E = E，这时电路处x n于补偿状态若已知补偿状态下E的大小，就可确定E，n —x这种利用补偿原理测电位差 的方法叫补偿法2、电位差计原理根据补偿法测量电位差的实验装置称为电位差计，其测量原理可分别用图2和图3 来说明图2为电位差计定标原理图，其中ABCD为工作回路，由电源E、限流电阻R、 均匀电阻丝AB串联成一闭合回路电阻箱R用来调节回路工作电流I的大小，通过调 节I可以调整每单位长度电阻丝上电位差的大小，M、N为电阻丝AB上的两个活动触 点，可以在电阻丝上移动，以便从AB上取适当的电位差来与测量支路上的电位差补偿，它相当于补偿电路图1中的En，提供了一个可变电源本实验采用滑线式十一线电位差计，电阻r是11m长均匀电阻丝。

按图2连线，AB移动滑动头M、N，使M、N之间的电阻为r，调节工作电路中的电阻R，使补偿回路s达到平衡，即流过检流计G的电流为零，此时E = IR ；按图3连线，调节M'、N'之间s s长度，使M'、N'点间的电位差等于待测电动势e，此时流过检流计G的电流为零，达到补偿设M'、N'点间电阻为R，贝U E = IR可以得:E -s l l x其中处的值可以通过调节电位差计工作电流来实现，称之为电阻丝长度上的电压l降实验中先调整电位差计的工作电流就是定出电阻丝长度上的电压降，然后测出E得到补偿时电阻丝M'N'的长度i，也就测出了待测电动势e的大小，这样电动势的测量就转化为长度的测量3、测量电池的内阻如果电池的电动势为E，合上开关后电路中有电流I通过，则电池两端的电压为U,则有E — U E — U E — U r ="xUR图4测电池的内阻实验中可先测出度 ，l则有E被补偿时电阻丝长度l，然后再测出U被补偿时候的电阻丝长r = xl'根据上式可以求出电池内阻r实验内容1定标将MN间长度l固定在5.0930m,断开K3,合上k，K倒向E调整R使检流计大mn致无偏转，合上K3反复调R,直到检流计无偏转。

此时单位长度的电压降A = 0.2000 V/m2测量两未知电动势将\倒向E，断开K3，调整MN间长度，使检流计大致指零，合上K3并 反复调MN之间距离，直到检流计再次指零，记下此时L ，则待测电池电动势mnE = AL x m n3测量其中一种电池的内阻说明：电位差计的接线参考教材。