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《打-补偿法测电池电动势及内阻实验不确定度估算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷第1期大学物理实验Vol.14No.12001年3月出版PHYSICALEXPERIMENTOFCOLLEGEMar.2001文章编号:1007-2934(2001)01-0048-03补偿法测电池电动势及内阻实验不确定度估算李玉梅(武汉理工大学,武汉,430063)摘要:用补偿法测电池电动势及内阻,并进行不确定度的估算。关键词:补偿;不确定度。中图分类号:O44111O24111文献标识码:A1补偿法测电池电动势电路如图1,当K2与Es相接时,Es接通补偿回路,滑动d使Uad与Es补偿,则有Es=Uad=I0Rad(1)其中I0为工作电流。当K2与Ex相接时,E
2、x通补偿回路,滑动d使Uad′与Ex补偿,则有Ex=Uad′=I0Rad′(2)图1测电动势电路图联立(1)、(2)式有Rad′Ex=Es(3)Rad自组滑线式电位差计中电阻Rab由一根均匀电阻丝充当。设Es、Ex分别得到补偿时,相应的电阻丝长度为Ls和Lx,则(3)式应为RxLxEx=Es=Es(4)RsLs只要测出Es、Ex分别得到补偿时的Ls、Lx,即可由(4)式求出Ex。1.1Ex不确定度的估算222σxσEsσLxσLs=()+()+()(5)ExEsLxLs1.2Ex的测量及数据处理收稿日期:2000-09-19—48—表1Ex的测量及数据处理单位(cm)nL
3、sLxnLsLxnLsLxLsLx15115076185351130761805511407618351138761832511357618045113576185t=31.5℃Ls的A类不确定度σA=0.069(cm);Ls的B类不确定度σB=0.05(cm);Ls的总不确22定度σLS=σA+σB=0.086(cm);Lx的A类不确定度σA=0.026(cm);Lx的B类不确定22度σB=0.05(cm);Lx的总不确定度σLx=σA+σB=0.057(cm)2-6Es(t)=1.0186-[39.94(31.5-20)+0.93(31.5-20)]×10=1.018
4、02(V)σEs=0.00005(V)Ex=1.52227(V)由(5)式得222σEσEσLσLxssx=()+()+()=0.000000002+0.0000028+0.00000055=0.00183ExEsLsLxσEsσEs=·Es=0.00183×1.52227=0.003(V)ES结果表达式:Ex=1.523±0.003(V)P=0.952测量电池内阻如果将图(1)中mn部分,改为图(2)所示电路,其中R为一低值精密电阻箱,测量时将R调至某一值,用补偿法分别测出断开和合上K2时mn两端电位差Umn,设两种情况下Umn得到补偿时相应电阻丝ad的长度分别为L1和
5、L2,则可得到干电池电阻图2部分接线图L1-L2r=R(6)L22.1r不确定度估算2σ22σrσRL1σL2=()+()+()(7)rRL1L22.2r的测量及数据处理表2r的测量及数据处理nL1L2nL1L2nL1L2L1L2167.5063.60367.7063.80567.5063.7567.6063.73267.8063.80467.6063.70667.5063.70R=1(Ω)σR=(R×a%+b)=(1×0.1%+0.005)=0.006(Ω)—49—22L1不确定度:σA=0.127(cm)σB=0.05(cm)σL=σA+σB=0.1371(cm)22
6、L2不确定度σ:A=0.076(cm)σB=0.05(cm)σL=σA+σB=0.09(cm)2由(6)式得L1-L267.60-63.73r=R=1×=0.0607(Ω)L263.73由(7)式得σr=0.044rσrσr=·r=0.044×0.0607=0.0027(Ω)rr的结果表达式:-2r=(6.07±0.27)×10(Ω)P=0.95EMFMEASUREMENTOFELECTRICCELLSUSINGCOMPENSATIONMETHODANDTHEESTIMATEDCALCULATIONOFTHEUNCERTAINTYINTHEINTERNALRESISTAN
7、CEEXPERIMENTLiYumei(WuhanUniversityofScienceandEngineering,Wuhan,430063)Abstract:Thecompensationmethodisusedtomeasuretheemfofcellsandtheestimatedcalculationoftheuncertaintyisconducted.Keywords:compensation;uncertainty—50—
