1. 用电位差计测电动势实验小结
电势差计的使用实验报告大学物理实验报告——电位差计的使用电位差计校准电流表 1 2 3 4 5 一:实验目的: a.了解电位差计改装的原理,掌握一般使用的方法 b.学习使用电位差计校准电流表二:实验仪器:UJ33a型电位差计等。三:实验原理和步骤: 一、“UJ33a型电位差计”使用方法倍率开关K1平时处于“断”位置,使用时旋转到所需位置开关K3旋转至“测量”位置。接通电源后,旋动“调零”旋钮使检流计指零;将K2键扳向“标准”,旋动“工作电流调节”旋钮,使检流计指针指零,这时工作电流达到额定值,仪器准备就绪。测量时,将调节补偿电压的三个盘或旋钮调到与待测电压差不多大小后,将K2键扳向“未知”位置,调节读数盘,使检流计指针返零,松开K2键,即可读数。测量完毕,K1扳回“断”位置。
二、电位差计工作原理和测量线路电位差计采用比较法测量电压,测量时无须从待测电路取出电流,不会干扰待测电路的工作状态,因而可以进行精密的测量。由于在结构上采用了高精度的电阻元件、标准电池和灵敏的检流计,因而测量结果具有很高的精度。使用时将K2键扳向“标准”,使标准电阻两端的电压与标准电池电动势比较,调节“工作电流调节”旋钮使检流计指零,则工作电流为,再将待测电压与某一段电阻上的电压进行比较,从而确定待测电压。
三、校准微安表按照线路图连接好电路,并将标准电阻两旁的导线接到电位差计的“未知”接线柱,就可进行微安表校准。所谓“校准”就是在每个电表电流读数下,测定电阻两端的准确电压,从而算出准确电流,再与电表读数电流进行比较。所谓“上行”是指电流表读数由小到大逐点测定相应的电压值;“下行”则由大到小逐点进行测定。校准电流数据填入到数据记录表中。注意:1.校准电表前必须先进行检流计调零,并校准工作电流; 2.校准时要随时注意微安表读数是否稳定,如不稳定,应先将电流表稳定,再进行读数。 1 2 3
2. 用电位差计测电动势实验总结
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。
3. 用电位差计测量电动势实验总结
用电位（势）差计测量原电池电动势的误差来源主要有：电位差计本身输入阻抗是否足够大、要求高阻抗、指示电极性能、是否有干扰离子存在、参比电极是否稳定、被测电池液接电位是否消除！
4. 用电位差计测量电动势实验结论
用十一线电位差计测电动势方法： （1）连接好电路。 （2）测量电源电动势 。 粗调：接通电源E，K2倒向“1”，估算lS大约应取的长度，将“C”插入适当的插孔。 中调：适当改变C、D位置，到G的指针基本不偏转为止。 （该步骤采用先找到G的指针向相反方向偏转的两个状态，然后用逐渐逼近的方法可以 迅速找到平衡点。） 微调：使保护开关电阻的取值为零，微调触点D的位置，调至完全平衡，记录lS的长度。 （3）K2倒向“2 ”，用相同的步骤测出lX 。 （4）计算EX的值 。 电位差计是用补偿原理构造的仪器。补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流，因而不干扰被测量的数值，测量结果准确可靠，电位差计用途很广，配以标准电池、标准电阻等器具，不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量，而且配合以各种换能器，还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。当没有电流流过时，电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。如有电流流过，因在电池内阻上有一定电压降(用电压表测量电池两极间的电压，就是这种情形)，这时测得的不再是电池电动势，而只能称作端电压。若能在无电流流过时进行测量，就可直接测量电动势了。补偿法就是这样一种方法。
5. 用电位差计测电动势实验报告
答： 电位差计测电动势是在对消法的原理基础上进行的， 在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。
而酸度计测电动势的原理为：在与pH 值有关的氧化还原体系之间的反应中，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还随溶液的pH 值而变化，因此，利用标定后的标准电极进行测量，可直接得到与pH 值相应的电动势值。
另外，由玻璃电极组成的电池内阻很高， 在常温时达几百兆欧， 因此不能用普通的电位差计来测量电池的电动势， 一般使用数字电压表进行测量。所谓酸度计就是把用伏特计测出来的电池电动势直接用pH 值表示出来的仪器。 用电位差计测量电池电动势的测量误差是由系统误差， 偶然误差和灵敏度组成， 其值的大小由电位差计的等级，等测电动势大小和标准电池的等级以及所用检流计的灵敏度决定。
一般实验用的电位差计精确度是0.1~0.2 毫伏。
而用酸度计测电动势时，电极的电势本身就存在较大的误差，对于良好的电极也有±2 毫伏左右， 这种小的电势差值叫做玻璃电极的不对称电势， 是由于玻璃膜内外表面的张力之差产生的。