用电位差计测量电池的电动势.ppt

大学物理实验 用电位差计测量电池的电动势
北京工业大学
王吉有
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内容介绍
一,引言
二,实验目的
三,实验原理
四,实验仪器
五,实验步骤
六, 实验数据记录和处理处理
七,注意事项
八,思考题
九,相关知识
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一、引言
直流电位差计就是用比较法测量电位差的一种仪器。它的工作原理与电桥测量电阻一样,是电位比较法。其中板式电位差计的原理直观性较强,有一定的测量精度,便于学习和掌握,而箱式电位差计是测量电位差的专用仪器,使用方便,测量精度高,稳定性好。此外,由于许多电学量都可变为电压的测量,因此电位差计除了电位测量之外还可测量电流、电阻等其它量。
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电位差计是精密测量中应用得最广的仪器之一,不但用来精确测量电动势、电压,还可以测量所有可以变换为电压的物理量,如:电流和电阻、温度、压力、位移和速度等,还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表。在非电参量的电测法中也占有重要地位。本实验就是利用补偿法的电位差计测量电阻的阻值。
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二、实验目的
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三、实验原理
1,问题的提出:
若将电压表并联到电池两端(图1)就有电流I通过电池内部,由于电池有内电阻r,在电池内部不可避免地存在电位降落I·r,因而电压表的指示值只是电池两端电压V=EX-I·r的大小。
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显然,只有当I=0时,电池两端的电压V才等于电动势EX。
怎样才能使电池内部没有电流通过而又能测定电池的电动势EX呢?这就需要采用补偿法。
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使某一电流I通过电阻ab,由于在adE0a回路中ad段的电位差与E0的方向相反,只要工作电池的电动势E大于标准电池的电动势E0,滑动点就可以找到平衡点(G中无电流时对应的点)此时ad段的电位即为E0,因而其它各段的电位差就为已知,然后再用这已知电位差与待测量相比较。
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只要r2/r1和E0为已知,即可求得EX的值。同理,若要测任意电路两点间的电位差,只需将待测两点接入电路代替EX即可测出。
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直流电位差计的基本原理图,可分为两部分:第一部分为工作回路,由直流稳压电源E,可变限流电阻RP和精密电阻RMN串联成一个闭合回路。第二部分是测量回路,由检流计G、标准电池EN、开关K和在RMN上可变接触点a、b组成。
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