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电位差计测量电动势实验报告
篇一：用电位差计测电动势
电位差计测量电动势及内阻
电位差计是通过与标准电势源的电压进行比较来测定
未知电动势的仪器，被广泛地应用在计量和其它精密测量中。
由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电路在实际测量时
通过的电流强度为零，从而可以达到非常高的测量准确度。
虽然随着科学技术的进步，高内阻、高灵敏度的仪表的不断
出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计
的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿
法原理是一种十分可取的实验方法和手段。
实验目的
学****和掌握电位差计的补偿原理。
掌握电位差计进行测量未知电动势的基本方法。 3.
学****对实验电路参数的估算、校准及故障排除的方法。 实
验仪器
FB322电位差计实验仪、FB325型新型H^一线电位差计、
待测电动势
实验原理 1. 补偿法原理
补偿法是一种准确测量电动势（电压）的有效方法。如
图1所示，设E0为一连续可调的标准电源电动势（电
压），而EX为待测电动势，调节E0的大小使检流计 G示零，
即回路中电流 I?0 ，电路达到平衡补偿状态，此时待测电动
势与标准电动势相等，则
EX?Ed这种利用补偿原理测电动势的方法称为补偿法。
2．电位差计原理
电位差计就是一种根据补偿法思想设计的测量电动势
（电压）的仪器。十一线电位差计是一种教学型电位差计，
如图2所示，EX为待测电动势，EN为标准电池。可调稳压 电源E、与长度为L的电阻丝AB为一串联电路，工作电流 IP 在电阻丝 AB 上产生电位差。触点 D,C 可在电阻丝上任意
移动，因此可得到相应改变的电位差 UDC 。
当合上K1, K2向上合到EN处，调节可调工作电源 E,
改变工作电流 IP ，改变触点
D,C位置，可使检流计G指零，此时UDd EN达到补偿 状态。则：
EN?UDC1?IP?r0?LDC?u0?L（S 1）
式中r0为单位长度电阻丝的电阻，LS为电阻丝DC段的
长度， u0 为单位长度电阻丝上的电压，称为校正系数。
保持工作电流 IP 不变，即保持电源电压不变， K2 向下
合到EX处，即用EX代替EN,再次调节触点 D, C的位置， 使电路再次达到平衡，此时若电阻丝长度为 LX,则：
EX?IP?ro?LX?
ENLS
LX?u0?LX （ 2 ） 即可测出待测电源电动势。
实验内容
按原理图正确连接电路：
图为测量干电池电动势时的连接图，按原理图把 FB322
与 FB325 正确连接。 合上电源总开关，打开电压开关 K1，
K2 拨到中间位置， K3 先断开，即串联 10k? 的保护电阻（降
低灵敏度） ，若使用仪器内设的检流计与标准电势源，转换
开关 K5、 K
6 均向
下合，如果要使用外接检流计或外接标准电池，则 K5
或 K6 应向上合并接入相应外接设备。数字式检流计档位拨
到断开，调节数字式检流计调零旋钮使检流计读数为零。
工作电流标准化：
取校正系数 u0? 伏/ 米，计算标准电动势对应的电
阻丝长度（标准电动势
EN?） ： LCD
标定
?
? （ 1）
调节方法：
首先把C用连接线与插孔5连接，接着旋转刻度盘调节
到 ，这样就满足了
LCD
s
? 的条件。 （注意：不要把 误作 ，
否则将难以平衡） 。
数字式检流计档位拨到 10-5A 开始，调节工作电源电压
粗调旋钮， 把工作电源的输出电压预置为 , 使数字式检
流计读数接近为零，闭合 K3,调节电源电压粗调旋钮，使数
字式检流计指零； 数字式检流计量程依次逐渐减小直到 10A，
调节工作电源电压的微调旋钮，使数字式检流计指零，这时
电位差计工作电流就被标准化了。
注意，在完成测量待测电动势之前工作电压不能再有变
化。 （ 3） 测量干电池的电动势：
根据干电池的新旧程度，估计一下待测电动势数值，大
致把LCDx设置好，
EX?（V/m）?LCDx（m） （ 2）
-8
例如：待测干电池的电动势为 EX?,计算LCD
x

? ，那
么应该把 C 与插孔 7 连接，再把刻度盘大致调节到
。
将单刀双掷开关 K2 向下合，检流计灵敏度拨倒 10-5A
档位，仔细调节刻度盘，使检流计指零，逐步提高检流计灵
敏度档位，每次均使检流计指零，直到 10A 档位时，检流计
示值为 0 时，读取测量结果 EX。
重复