實(shí)驗(yàn)6補(bǔ)償法電勢(shì)差計(jì)測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6補(bǔ)償原理和電勢(shì)差計(jì)補(bǔ)償原理和電勢(shì)差計(jì)【目的與要求】1理解并掌握電勢(shì)差計(jì)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)的原理和方法。2學(xué)習(xí)箱式電勢(shì)差計(jì)的使用。3用箱式電勢(shì)差計(jì)標(biāo)定毫伏表?！驹怼?.電勢(shì)差計(jì)的補(bǔ)償原理電勢(shì)差計(jì)的補(bǔ)償原理電勢(shì)差計(jì)是一種利用電壓補(bǔ)償原理測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)或精確測(cè)量電勢(shì)差的儀器。它的基本原理可由圖4—2所示電路說(shuō)明。Ex是待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的電源，Eo是電壓可調(diào)電源，調(diào)節(jié)Eo使檢流計(jì)指針指零，此時(shí)，回路中兩個(gè)電源（Eo和Ex）的電動(dòng)勢(shì)必然大小相等

2、，這說(shuō)明待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)Ex已經(jīng)被可調(diào)電源的電動(dòng)勢(shì)Eo所“補(bǔ)償”。若Eo可準(zhǔn)確知道，則Ex即可測(cè)出?？梢?，補(bǔ)償原理測(cè)電動(dòng)勢(shì)需要有一個(gè)電源Eo，而且該電源應(yīng)滿足兩項(xiàng)要求：（1）它的大小便于調(diào)節(jié)，使Eo能夠“補(bǔ)償”Ex；（2）它的電壓很穩(wěn)定，并能準(zhǔn)確讀出。在實(shí)際使用中Eo常用分壓方式獲取。2滑線電勢(shì)差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)滑線電勢(shì)差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)如圖4—3所示，AB是一根均勻金屬電阻絲，E為工作電源，Ex和Es分別為待測(cè)電源和標(biāo)準(zhǔn)電源，K1為雙刀雙向開關(guān)，

3、G為檢流計(jì)。整個(gè)電路可分成兩部分：AB以上部分稱為工作回路，AB以下稱為補(bǔ)償回路。合上K，調(diào)節(jié)制流電阻Rp，使工作回路中有一定的工作電流Io，這樣在AB兩端就有一定均勻而穩(wěn)定的電勢(shì)差UAB=IAB。觸點(diǎn)C可在AB上任意移動(dòng)，當(dāng)C處在AB上的不同位置時(shí)，由于RAC不同，則UAC也隨之改變。當(dāng)開關(guān)K1倒向Ex后，移動(dòng)C到某一位置C′使檢流計(jì)G中無(wú)電流，此時(shí)被測(cè)電動(dòng)勢(shì)Ex與UAC′相補(bǔ)償，有Ex=UEx=UACAC′=I=IACAC′=Io=

4、IoρlACAC′S=UolS=UolACAC′(4–1)Io校準(zhǔn)后，Rp不能再改變，立即將K1倒向Ex(或Ux)，調(diào)節(jié)Rx（即轉(zhuǎn)動(dòng)圖44中的測(cè)量盤），使G中無(wú)電流，就直接可以測(cè)量盤所以在位置上讀出待測(cè)Ex(或Ux)值。（3）標(biāo)準(zhǔn)電池溫度補(bǔ)償）標(biāo)準(zhǔn)電池溫度補(bǔ)償校準(zhǔn)回路中的Es為儀器外接的標(biāo)準(zhǔn)電池，這的電動(dòng)勢(shì)隨溫度有微小變化，而它標(biāo)出的數(shù)值是20℃時(shí)的電動(dòng)勢(shì)，為修正溫度變化引入的誤差，在UJ31型電勢(shì)差計(jì)面板上專門有一個(gè)溫度補(bǔ)償旋Rs，對(duì)

5、應(yīng)于電路中的是一個(gè)可變的標(biāo)準(zhǔn)電阻Rs。使用時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)電池溫度修正公式，算出室溫下的Ets，將面板上Rs旋鈕轉(zhuǎn)至Ets值，然后調(diào)節(jié)Rp使G中無(wú)電流，這樣工作回路中的電流為測(cè)量讀數(shù)盤刻度時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電電流。UJ31型電勢(shì)差計(jì)上無(wú)此功能，所以相對(duì)而言，UJ31型精度比UJ36型高些。（4）電勢(shì)差計(jì)的量程）電勢(shì)差計(jì)的量程——分壓箱分壓箱一般箱式電勢(shì)差計(jì)的量程差不高，為毫伏數(shù)量級(jí)或最高不超過(guò)2V，當(dāng)需要測(cè)量比量程大的電勢(shì)差時(shí)，可用分壓箱來(lái)擴(kuò)大其量程。

6、（見本實(shí)驗(yàn)附錄41）（5）電勢(shì)差計(jì)的誤差及其表達(dá)式）電勢(shì)差計(jì)的誤差及其表達(dá)式由式（43）可知Ex=RxEsRs根據(jù)相對(duì)誤差關(guān)系可得ΔExEx=ΔRxRxΔRsRsΔEsEs一般標(biāo)準(zhǔn)電池極為準(zhǔn)確，不考慮其誤差時(shí)ΔExEx=ΔRxRxΔRsRs≤儀器的基本誤差≤儀器的基本誤差（4—5）即由測(cè)量電阻Rx和調(diào)定用的標(biāo)準(zhǔn)電阻相對(duì)誤差之和引起的被測(cè)電動(dòng)勢(shì)的誤差，應(yīng)小于或等于儀器的基本誤差。電勢(shì)差計(jì)基本誤差∣Δ∣表達(dá)式為∣Δ∣∣Δ∣=Ux(S%)b=