1. 用电位差计测电池电动势注意事项
1.补偿原理:
电位差计的测量原理实质:用它自己的输出电压和待测电压比较大小,故称为“电位差计”。如下图所示,设Ex是待测电动势或未知电压,E0是电压可调的电源,电表G是高灵敏度的检流计,Ex和E0通过检流计并联在一起。接通电路后调节E0的大小,当Ex=E0时,检流计将不偏转,即电路中没有电流,两个电源的电动势大小相等,称为“补偿”,若已知补偿状态下E0的大小,就可以确定Ex。这种测定电源电动势的方法叫做补偿法。电位差计就是应用补偿法原理设计的精密仪器。
2.UJ33a型直流携带式电位差计的工作原理:
如下图所示,UJ33a型直流携带式电位差计的内部电路主要由三个电路组成。
(1)工作电路:工作电路是由内置电压E、工作电流调节电阻Rp、内置标准电阻RN、补偿电阻Rk组成的串联回路,它实际上就是一个限流回路,作用是提供工作电流Ip。
(2)电流校准回路:由内置标准电池EN、标准电阻RN和检流计G组成,作用是校准工作电流,使其保持一个固定的值。当K2开关接通“标准”端时,调节Rp使检流计回零,此时满足RNIp=EN,亦即工作电流为
(3)测量回路:由补偿电阻Rk、待测电动势或电压Ex和检流计G组成,它实际上是分压电路,作用是输出一个电压去补偿未知电压或电动势。
当Ex接入未知端时,将K2接通“未知”端,调节补偿电阻Rk的滑动端C,使检流计指零,此时满足Ex=RkIp,由于工作电流IP是一定的,可将补偿电阻Rk的不同取值标定成相应的输出电压值。UJ33a型直流电位差计就是按Ip=10mA标定的,所以我们可以从电位差计读取到它输出的电压。在测量档位达到补偿状态时,这个电压值就是Ex。
2. 用电位差计测量电池电动势
用电位差计测量电压,需要一个标准电压源进行比对,因为标准电压源的精度很高,以此基准测量电动势就比较准确。
另一方面,电位差计是测量的电势差的变化量,比如要测量一个100V左右的电动势时,用个100V左右的标准电池做比对,如果选电位差计的量程是10V,如测量结果是95V,那被比较的只有5V,而满量程精度提高了近100/10=10倍。
3. 电位差计测量电池电动势
原电池电动势测定电位差计的作用有,调节零点,减少误差,提高精度。
4. 用电位差计测量电池的电动势和内阻误差分析
分析如下:
伏安法测电源电动势和内阻的主要误差是由于伏特表的分流作用,使安培表测得的电流稍小于通过电源的电流,由E=U+Ir可得,所测得的电源电动势小于真实值,导致所测内阻也小于真实值.
也可以从等效电源的角度去分析:将伏特表与电池并联为等效电源,则由于伏特表的并联,路端电压(电源电动势的测量值)小球电源电动势E,内阻r测=rR(V)/[r+R(V)]
5. 用点位差计测电池电动势,为什么要用标准电池
正好我刚做了这个实验,唉,一个数据也没测出来,老师让做后面的思考题。答:因为电位差计测量电压采用的是比较法,校准电流是为了能达到我们的精度要求,如果不进行校准工作电流,就会产生系统误差,从而导致测量结果存在可以避免的误差,影响数据的精确度。希望可以帮到你啊