补偿原理和电位差 计.doc

补偿原理和电位差_计补偿原理和电位差计电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一,不但用来精确测量电压、电流和电阻等,还可用来校准电表和直流电桥等直读式仪器,此外,它在非电量测量(如温度、压力、位移和速度)等的电测量中也占有重要的地位。它的测量结果仅依赖于精度很高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计,可达到很高的精确度(%)。一、实验原理电位差计实质上是一个电压压连续可调的装置,它的电阻丝通以电流后,其上任意长度的两点的电压大小都是已知的。如果调节已知电压与未知电动势相平衡,就可测出未知电动势。    线式电位差计电路图如图1所示,稳压电源E、变阻器R和均匀电阻丝AB组成一个回路,C、D是可以在电阻线AB上任意滑动的接触点,是标准电池,将开关K倒向1,调节C、D两触点的位置,使检流计指针指零,则有,设此时C、D间的电阻为,就得出CD间每单位电阻上的电位差为;再将开关K倒向2,接入待测电池,又调节触点C、D的位置(此时切不可变动R),设触点在、时,检流计指针重新指在零线上(此时、间的电阻为,则待测电池的电动势为:由于电阻丝AB是均匀的,上式中两段电阻丝电阻之比可用两段电阻丝的长度比表示,因而有:因此,只要测出CD和两段电阻丝的长度,便可算出待测电池的电动势的大小。 ,稳压电源、电键,电阻箱和构成工作电流回路,而在补偿回路中,电阻箱和标准电源(或被测电源)相并联。当开关K接通1时,调节和,使检流计指零,则:,而,则有:当K接通2时,调节和且使两电阻箱的阻值之和保持不变,则工作电流就不会发生变化,设此时两电阻箱电阻分别为和,若某一时刻检流计指零,则可得到待测电源电动势为:图2箱式电位差计原理图读出两次测量时电阻箱的值,就可测出待测电源的电动势。二、实验仪器检流计、线式电位差计、饱和式标准电池,直流电位差计三、实验内容:1. 用线式电位差计测量干电池的电动势;①跟据便于调节和测量的原则,合理安排仪器,正确连接线路;②用标准电源校准电位差计;③测量未知电源电动势;;①合理安排仪器,正确连接线路;②用标准电源校准电位差计;③测量未知电源电动势。本实验是电学实验中的重要实验,通过练****电路的连接,可以提高学生动手能力,掌握电位差计的用法和补偿原理。