天津理工大学：《大学物理实验》课程教学资源（讲义）电源电动势的测量实验

SCIENCE电源电动势的测量实验目的1：掌握补偿法测量电压的原理；2.掌握电位差计的工作原理和使用方法：3.学会用电位差计测电池电动势及校准电压表等实验仪器UJ-25型直流电位差计、甲电池、BC3型饱和标准电池、AC5/3型直流指针式检流计、电压表、滑线变阻器、单刀开关等

实验目的 实验仪器 1．掌握补偿法测量电压的原理 ； 2．掌握电位差计的工作原理和使用方法 ； 3．学会用电位差计测电池电动势及校准电压表等。 UJ-25型直流电位差计、甲电池、BC3型饱和标准电池、 AC5/3型直流指针式检流计、电压表、滑线变阻器、 单刀开关等。 电源电动势的测量

SCIENCES测量电压方法：州州州万用表

测量电压方法： V 万用表 A

SCIENCESE +RBANE图1补偿原理图

− + R B A E G − + Ex N 图 1 补偿原理图

SCIENCESHREEK21图2直流电位差计原理图

图2 直流电位差计原理图 − + EN G 0 I − E + r RN Rx C K Ex − + 1 2

SCIENCESEREE个21图3直流电位差计原理图

图3 直流电位差计原理图 − + EN G 0 I − E + r RN Rx C K Ex − + 1 2

SCIENCESHR.4EEK图4直流电位差计原理图

图4 直流电位差计原理图 − + EN G 0 I − E + r RN Rx C K Ex − + 1 2

SCIENCESEREEK图5直流电位差计原理图

图5 直流电位差计原理图 − + EN G 0 I − E + r RN Rx C K Ex − + 1 2

SCIENCES1.校准将图2中的开关K合向1的位置，调节变阻器r，使检流计G的指示为零，此时，流过R~和R上的电流为，于是(1)En= IoRR的式中的I称为电位差计的工作电流。阻值已根据标准电池电动势的大小准确选定，从而保证了工作电流1有准确的数值

1．校准 将图2中的开关K 合向1的位置，调节变阻器 r，使检流计G 的指示为零，此时，流过R N 和 R 上的电流为I 0，于是 EN ＝I 0RN (1) 式中的 I 0 称为电位差计的工作电流。RN 的 阻值已根据标准电池电动势的大小准确选定， 从而保证了工作电流 I 0 有准确的数值

SCIENCE62 . 测量将开关K合向2的位置，保持L不变，调节滑动触头C，使检流计G的指示为零。滑动触头 C 在 R位置上的阻值设为，于是Ex= IR)由式(1)和式(2) 得RxExEyNxR?

2．测量 将开关K 合向2的位置，保持 I 0 不变，调 节滑动触头 C，使检流计 G 的指示为零。 滑动触头 C 在 R 位置上的阻值设为 ，于 是 (2) 由式(1)和式(2) 得 (3) N N x x E R R E = x Rx E I = 0 Rx

SCIENCESE, ~ E20 -4×10-5 (t-20)-10-(t-20)?(V)标准电池电计未知2未知1一2.2伏3.3伏地O00000O00O00调节至与标准电源1.018电压一致RXX10-3中X10-1X10-5粗细断x,X10~X10-4X10-2开关微00O细粗短路检流计接入开关图6UJ-25型直流电位差计面板图

图6 UJ-25型直流电位差计面板图 调节至与 标准电源 电压一致 r Rx 开 关 检流计接 入开关 4 10 ( 20) 10 ( 20) ( ) 5 6 2 Et  E20 −  t − − t − V − −