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用线式电位差计测电动势

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课 题 用 线 式 电 位 差 计 测 电 动 势 1.了解电势的补偿原理,并理解用电势差计测电动势的基本方法和特点; 教 学 目 的 2.掌握电势差计的工作原理和结构特点; 3.学会用线式电势差计测量电源电动势。 重 难 点 1.补偿法的理解; 2.电势差计的正确使用。 教 学 方 法 讲授、讨论、实验演示相结合。 学 时 3 个学时 一、前言 电势差计是一种精密的电学测量仪器,在精密测量中,电势差计是应用最广的仪器之一,它主要用来测量电动势、电势差和校准电表,还可用于间接地测量电阻、电流和一些非电量(如温度、压力)等,其精度可达 0 .1 %~0 . 0 3 %。 用电势差计测电动势,就是将未知电压与电势计上的已知电压相比较。测量中由于电势差不从被测对象中取用电流,并且应用了标准电池、标准电阻及高灵敏度检流计,因而测量精度高,测量结果可靠。 二、实验仪器 直流稳压电源,万用表,线式电势差计,指针式检流计,标准电池,待测电磁,滑线变阻器,电位器,双掷双刀开关,单掷单刀开关,带保护电阻单刀开关,导线。 三、实验原理 关键讲清两点:1、补偿法 2、补偿法的实现 (一)直接用电压表测量电动势时,得到的是电池两端 的路 端 电压,由于电池有 内 阻,只 要有 电流通 过 ,它就会有 电压降 ,所 以 电压表的示值 (端 电压)总 是小 于电源电动势。 xUEIr (二)补偿法:要消除电池内阻产生的电压降,就必须使流过电池的电流为零,因此要测量未知电动势,原则上按图4.8-1 所示电路进行,电势差计就是利用补偿法测电池的电动势。 (三)电势差计工作原理 实际使用中,精度高而连续可调的电动势是没有的。为了实现上述测量,通常采用分压的方法。电势差计就是根据补偿原理制成的高精度分压装置。电势差计有多种类型,本实验使用的是线式电势差计,其原理如图4.8-2 所示。电势差计主要由工作回路、校准回路和待测回路三个部分组成。 1.接通1K 后,有电流I 通过电阻丝 AB 。 2.标准化:把2K 拨向标准电池sE ,检流计G 上有可能有电流流过,适当调整 C 、D 两点位置,找到合适的C 、D 长度,使G 的指针零偏转,即sCDEU,此时,电路处于平衡状态,电阻CDR上的电压降与标准电池的电动势互为补偿。 如果单位长度电阻丝电阻为0R ,CD长度为sL ,则有 CD端的电势差:0ssEIR L 3.保持电阻nR 不变,即工作电流I 保持不变,把2K 合向...

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