当ES>EX时,检流计指针偏向另一边。
只有当ES=EX时,回路中才没有电流,此时I=0,检流计指针不偏转,我们称这两个电动势处于补偿状态。
反过来说,若I=0,则ES=EX。
图1
电流计的保护:
图1电路中,当两比较电动势电压稍有变化,电流计将产生极大偏转,这将直接损坏电表。
为保护小量程电表,通常给电流表串联一大电阻R(图2),以减小流经电表的电流,调节比较电动势,使电流计示值为零,再减小串联电阻阻值,调节比较电动势,使电流计示值为零….如此反复进行,直至串联电阻为零时,电流表示值也为零。
2.十一线电位差计的工作原理
如图3所示,AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米,它与直流电源组成的回路称作工作回路,由它提供稳定的工作电流Io;由待测电源Ex、检流计G、电阻丝MN构成的回路称为测量回路;由标准电源Es、检流计G、电阻丝MN构成的回路称为定标(或校准)回路。
调节总
电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差Uo的大小。
M、N为AB上的两个活动接触点,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(或电动势补偿)。
实验预习报告
姓名
专业名称
学号
实验课程名称
普通物理实验
实验项目名称
电位差计的原理及使用
实验时间
实验地点
实验成绩
指导老师签名
内容包含:
实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳(数据、图表、计算等)、实验结果与分析、实验心得
一、【实验目的】
1.了解电位差计的结构,正确使用电位差计;
2.理解电位差计的工作原理——补偿原理;
3.掌握线式电位差计测量电池电动势的方法;
4.熟悉指针式检流计的使用方法。
二、【实验使用仪器与材料】
板式电势差计,灵敏电流计,标准电池,直流稳压电源,电阻箱,滑线变阻器和待测电池等
三、实验内容与步骤
按图3.2.7-3连接电路。
检查电源Ep,标准电池E、待测电动势Ex的电池的极性是否接对。
(1)用电压表粗测待测电动势的电池端电压,合上Kp,调节Ep或Rp,使得电阻丝AB之间的电压略大于E,和Ex.
开关K投向“1”,保护电阻R先调到最大,然后,一方面逐渐减少保护电阻(直至减到零),另一方面适当地反复调节M、N的位置,使电流计指针指零,并记下MN段的长度。
应该注意:
第一,凡是调节平衡的过程均需按此手续做,下面不再重复指出;第二,在实验步骤(4)-(6)中,工作回路的电流要保持不变。
(2)Kx断开,K投向2,调节M、N的位置使得灵敏电流计G指零,并记下MN的长度Lx。
(3)Ro取一定值(最好选Ro接近Ex的内阻的r值,可先粗侧一次r值后再选定Ro值),合上Kx,再调节M、N的位置使得G指零,记下MN的长度L`
(4)记录室温,对标准电池电动势进行修正,由(7—5)、(7-10)式分别求出待测电池的电动势Ex及其内阻r.
(5)稍改变Rp阻值,重复测量Ex和r,共测5次,求出平均值及误差。
四、实验数据整理与归纳
Es=1.0186V温度:
室温Ex标=0.6V
1
2
3
4
5
Ls(cm)
564.5
618.8
637
720.3
875.1
Lx(cm)
334
336.0
376.8
425.6
515.7
Ex(V)
0.603
0.602
0.603
0.601
0.600
Ex(测)=(Lx/Ls)×Es
Ex平均=(0.603+0.602+0.603+0.601+0.600)/5=0.6018(V)
△Ex=Ex平均-Ex标=0.6018-0.6=0.0018(V)
实验结果分析
1、实验数据误差不大。
误差主要来源应该是Ls和Lx的长度测量误差。
2、误差还可能是由于电阻丝的不均匀或温度的改变。
实验心得
1、要正确连接电路,对于电路,要加适当的保护,以免烧坏电表。
2、要选择适当的滑变电阻器和灵敏电流计G,这样才能的得到多组数据。
3、实验结果误差较大时,这是应当检查电流计是否达到稳定
4、在修改电路时,要切断电源
5、测量时间间隔应尽可能短暂,而且每次补偿调零动作要快,指针指零后,应立即打开测量开关。
6、可以先用公式大致估计测量值的大小,这样能更快地找到对应的数值点。
实验原始数据记录表
院(系)名称
班别
姓名
专业名称
学号
实验课程名称
普通物理实验
实验项目名称
用电势差测量电阻
实验时间
实验地点
实验指导老师签名
原始记录(数据、图表、文字描述等)
实验数据整理与归纳
Es=1.0186V温度:
室温Ex标=0.6V
1
2
3
4
5
Ls(cm)
564.5
618.8
637
720.3
875.1
Lx(cm)
334
336.0
376.8
425.6
515.7
Ex(V)
0.603
0.602
0.603
0.601
0.600
Ex(测)=(Lx/Ls)×Es
Ex平均=(0.603+0.602+0.603+0.601+0.600)/5=0.6018(V)
△Ex=Ex平均-Ex标=0.6018-0.6=0.0018(V)
实验结果分析
1、实验数据误差不大。
误差主要来源应该是Ls和Lx的长度测量误差。
2、误差还可能是由于电阻丝的不均匀或温度的改变。