用板式电势差计测量电池的电动势和内阻实验.doc

用板式电势差计测量电池的电动势和内阻实验
实验目的
; 。
实验仪器
板式电势差计、检流计、标准电阻、电阻箱、滑线变阻器、标准电池、直流电源、待测干电池。
实验原理
,,有一定的测量精度,便于学习和掌握。
,它与可变限流电阻RP以及工作电池E、,KG既不与ES接通又不与EX相连时,则流过MN的电流I和两端的电压Uab分别为
I?
E
RP?RMN?RE内
E
RP?RMN?RE内
图1 电势差计原理图
Ex
(1)
Rab
U
ab
?Ua?Ub?
(2)
,=ES
时,检流计指零,标准电池无电流流过,则Uab就是标准电池的电动势,,则电阻丝单位长度的电压降为
l?,那么Esl??m
?1
Esl
,如果,
ES?
,
.当电键KG倒向 2时,则ab两点间的ES

Ex?Es
,因此检流计指针将左偏或右偏,电势差计失去了平
Uab?Ex
,当令ab间的距离为x,则待测电池的电动势为
l
时,电势差计又重新达到平衡,
E?Ex???sl?lx (3)
??
EX?
(4)
所以调节平衡后,只要量度
lx
值就很容易得到待测电池的电动势。
下面讨论怎样用电势差计测量电池的内阻。
根据全电路欧姆定律U?E?IR内可知,为了测定电池内阻的电流I,通常情况下
Rx内
Rx内
,必须要电池放出一定
为常数,为了控制回路中I的大小,要设置限
流器R,电流的测量采用电流..电压变换法,即测量阻值足够准确的电阻器两端电压,根据电压除以电阻算出电流值,因此测量电池内阻的实验线路如图
2所示。
U02?
ExRs
R?Rs?Rx内
图2 测量电池内阻
(5)
Rx内
化简为
式中
U02
与R为变量,若R为自变量,并与待测量
1U02
?
Rs?Rx内
ExRs
?
1
分开,变换上式,可以得到
ExRs
R
(6)
显然
1U02
与R成线性关系,其中斜率b?
Rs?Rx内
ExRs
1ExRs
,则Ex?b?Rs?;而截距为
ab
?Rs
a?
?b?Rs?Rx内?,则Rx内?
(7)
实验内容
,图中RP为滑线变阻器,R为电阻箱,Rs为标