电位差计大学物理实验资料教学教材.ppt

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1、电位差计大学物理实验资料实验仪器FB322型电位差计实验仪和FB325型新型十一线电位差计补偿法原理GU-+VErI电压表的测量原理：实际测的是通过表头的电流，转换成电压值标出电压表测电动势——实际测的是端电压因电动势有内阻I测的不是电动势！电压表是由表头G（微安表）和分压电阻Rv组成实验原理补偿原理IIIg=0因测量时，待测电动势有电流输出加一电源（工作电源）提供一反向电流注意两者的方向调节E0，使电路总电流为0等效Ex无输出补偿法原理图①工作回路②校准回路③测量回路工作电源工作电流待测电动势检流计标准电池标准电阻、标准电阻、补偿原

2、理1、调工作回路选定RN，调Rp使检流计电流为0电路达到平衡补偿状态I0RN=EN（EN像似未接）开关合向2、测量调Rx使检流计电流为0（Ex像似未接）I0Rx=Ex开关合向注意：测量时，Rp不能变！——工作回路的I0不变！I0由3个电阻值和E0决定I0由3个电阻值和E0决定由11条电阻丝代替Rp、Rx和RN，且共用每条电阻长1米，10Ω。（新式的电位差计：等效长1米）实际电路原理图工作回路①校准回路②测量回路③RCD→→RNRCD→→Rx因测量时，工作回路的I0是一定值对工作回路，总电阻是定值——11线I0RN=ENI0Rx=ExE

3、0确定——I0确定实验内容与步骤测量干电池的电动势才有标定电位差计工作电流I0→标定E0→选定E0值例：E0=2.2VU0：每米的电压1、电位差计工作电流I0的标定电阻丝总长度为11米根据需要，标定每米的电压为：U0V/m十一线AB上的最大电压降为：Vm=U0V/m×11m=11U0（V）Vm=0.2V/m×11m=2.2V例：每米电压降标定为　0.2V/m，最大电压为：量程：０～2.2（V）Vm=0.3V/m×11m=3.3V若：每米电压降标定为　0.3V/m，最大电压为：量程：０～3.3（V）即：量程为０～11U0（V）如何选量程

4、？例：1.5V的干电池若U0=0.1V/m，量程：０～1.1（V）过小，测不出若U0=0.3V/m，量程：０～3.3（V）过大，误差大U0=0.2V/m，量程：０～2.2（V）量程要适中2、校准对于校准回路，I0=0时例：0.2V/mENEN=RNI0=U0LCD=0.2LCD标准电池是一种化学电池，由于其电动势比较稳定.例：0.3V/m即LCD=5.093mU0=0.2V/m（1）计算EN对应的电阻丝长度标准电动势：EN=1.0186V刻度盘：等效1m长电阻丝，分成3、测量干电池的电动势“C”接到“5”刻度盘对准0.093100格每

5、格：0.01m（2）将CD置于LCD标定值注意：不要误作0.93，否则将难以平衡将刻度盘置0.093m刻度盘的读数右图的读数：0.630m类似游标卡尺读数EN因EN=RNI0=U0LCD=0.2LCD理论上检流计电流为0若不为0，调E0，使检流计电流为0先估算LCD测量类似LCD标定干电池的电动势：1.5V3、测量ExI0Rx=Ex=U0LCD测量=0.2LCD测量理论上检流计电流为0若不为0，调刻度盘，使检流计电流为0，记下读数步骤：接线开关K1～K４断开（或“分”），开关K５、K６：内接接通总电源调节E0，电压为“２.２０”Ｖ检流

6、计调0，量程先置最大档打开Ｋ１E0有粗调、细调电源调2.20V，以满足所设量程这就是工作电路的调节“C”接到“5”刻度盘对准0.093将CD置于LCD标定值虚线部分已接好面板画虚线处表示已经连好的连接校准回路理论上，此时检流计电流应为0开关K2合向EN实际上，检流计电流一般不为0调E，使检流计电流为0注意：开始，检流计量程选最大，逐步减小。最后合上K3之后，E不能再变！2.18校准电路的调节先估算LCD测量干电池的电动势：1.5V“C”连接到“7”测量断开K2刻度盘置：0.52.18同样，先将检流计量程选最大，断开K3调节时再逐步减小

7、量程，最后合上K3调节LCD测量，使检流计电流为0调节LCD测量，使检流计电流为0调节C点和刻度盘开关K2合向Ex连接待测电动势Ex记下测量值LCD测量=Ex=U0LCD测量=4、测量干电池的内阻选定R，如100欧断开开关K2（与测Ex类似：调节刻度盘，使检流计电流为0），测出E’E’是Ex的端电压通过R的电流将R，与Ex并联Exr步骤1、确定量程：０～11U0（V）2、计算标准电动势对应的电阻丝长度（标准电动势：EN=1.0186V）=5.093m3、将CD置于LCD标定值：“C”接到“5”，刻度盘置0.093按P26图6接线：开关

8、K1～K４断开（或“分”），开关K５、K６：内接4、接通总电源，调节E0，电压为“２.２０”Ｖ检流计调0，量程置最大档打开Ｋ１5、开关K2合向EN，调E，使检流计电流为0先将检流计量程选最大，断开K3调节时再逐步减小量程