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电压表测量电动势(b)补偿法原理图详解

更新时间:2024-11-16

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电位差计的检测原理及使用方式nPu物理好资源网(原物理ok网)

一.补偿法测电动nPu物理好资源网(原物理ok网)

(a)电流表检测电动势(b)补偿法测电动势nPu物理好资源网(原物理ok网)

图3-3-8检测电动势原理图nPu物理好资源网(原物理ok网)

如图3-3-8(a)所示,用电流表检测电动势时,因为电流表电阻不可能无穷大,当有电压I流过时,它在被测电动势电阻r上的电压降为Ir,则电流表测出的值应为EX-Ir,而不是电动势EX。nPu物理好资源网(原物理ok网)

用补偿法检测电动势如图3-3-8(b)所示,图中EP是连续可调且能确切晓得电流值的电源,称为补偿电源。G为检流计,当流过G的电压为零(或G两端的电流为零)时,G指零(零偏转)。检测时,调节补偿电流EP大学物理实验电位差计,当G零偏时,称EP和EX达到补偿状态。此时EX=EP。这些用补偿电流和被检测电流相等(检流计指零)来检测电流(或电动势)的方式,称为补偿法。nPu物理好资源网(原物理ok网)

图3-3-9电位差计原理图nPu物理好资源网(原物理ok网)

用补偿法检测电流(或电动势)的优点是,被检测和检测仪器(这儿指补偿电流EP和检流计)之间没有电压。所以用补偿法可以确切测得电动势EX。nPu物理好资源网(原物理ok网)

二.电位差计原理nPu物理好资源网(原物理ok网)

以补偿法原理构成检测电流(或电动势)的仪器称为电位差计。由补偿法原理可知:电位差计应具有一个可调节大小,且电流值可确切读数的补偿电流EP和一个检流计。在电位差计中,借助精密可调阻值,通以标准化工作电压构成EP,图3-3-9是电位差计的原理图。图中E是提供工作电压的电瓶,调节电位器RC,可以改变工作电压的大小。标准内阻Rn和标准电瓶En拿来测量工作电压,精密变阻器RA和RB拿来调节补偿电流。G为检流计。如图3-3-9示所示,电位差计的工作回路由工作电瓶E,工作电压调节电位器RC,精密变阻器RA、RB和标准内阻Rn构成。先将开关K扳向标准一边,调节工作电压调节电位器RC,当工作电压I在标准内阻Rn上的电流IRn和标准电瓶的电动势相等时,检流计指零。或则说:当检流计指零时,标准内阻上的电流IRn和标准电瓶的电动势互相补偿:IRn=En,此时的电压为:nPu物理好资源网(原物理ok网)

校正的工作电压In称为标准化工作电压。nPu物理好资源网(原物理ok网)

工作电压校正后,将开关K扳向未知端,使检流计接入检测回路中,检测未知电动势EX。调节变阻器RA和RB,改变EP=InRP的大小,当检流计指零时,即有nPu物理好资源网(原物理ok网)

仪器在生产过程中,已直接把内阻的变化转化为相应的电流,标在刻度盘上。为此,EP可直接从电位差计的刻度盘上读出。nPu物理好资源网(原物理ok网)

三.电位差计的使用方式nPu物理好资源网(原物理ok网)

大学物理电位差计实验报告_大学物理实验电位差计_大学物理实验电位差计实验nPu物理好资源网(原物理ok网)

图3-3-10UJ37电位差计面板图nPu物理好资源网(原物理ok网)

实验室主要使用的电位差计是UJ37型大学物理实验电位差计,它属于便携式电位差计,其面板如图3-3-10所示。在UJ37面板上,有一个“输出”和“测量”转换开关S,当S开关扳到“测量”一边时,UJ37即具有上面原理中所述的校正和检测功能。当S开关扳向“输出”功能时,UJ37可以从“未知”端输出标准电势。nPu物理好资源网(原物理ok网)

UJ37型电位差计的使用方式:nPu物理好资源网(原物理ok网)

1.调整检流计的机械零点:把开关S扳向“测量”,开关K应置于中间“断”的位置。调节检流计G上的小机械调零旋钮,使表针指零。nPu物理好资源网(原物理ok网)

2.接入待测电动势:将待测电动势接到两个“未知”接线柱上(可在第一步之前进行)。将A和B两个读数盘示值预置在待测电动势值附近(A和B两个读数盘的示值和为电位差计内部补偿电势EP)。nPu物理好资源网(原物理ok网)

3.工作电压标准化:把开关K扳向“标准”端。调节工作电压调节电位器RC(也叫多圈电位器,在面板右上角),使检流计表针指零。此时工作电压为标准化工作电压In。nPu物理好资源网(原物理ok网)

4.测未知电动势:把开关K扳向“未知”端。调节读数盘A和B,使检流计表针指零。此时A盘读数和B盘(红线下)读数之和为被测电动势的值。nPu物理好资源网(原物理ok网)

5.工作电压检测:当待测电动势值检测后,还应把开关K扳向“标准”端,检测检流计表针是否为零。若果不为零,校正工作电压后,应重新检测。nPu物理好资源网(原物理ok网)

注意:实验结束以后,必须将开关K放在“断”的位置!否则电位差计内部电瓶将会继续工作,导致何必要的浪费,甚至于腐蚀仪器。nPu物理好资源网(原物理ok网)

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