电位差计的原理及应用(2016.3)——【大学物理实验】
电位差计的原理和使用实验报告
电位差计的原理和使用实验报告电位差计是一种用来测量电压差的仪器，它广泛应用于物理实验、工程技术和科学研究中。
本文将介绍电位差计的原理和使用实验报告，以帮助读者更好地了解和掌握这一仪器的使用方法和实验技巧。
电位差计的原理。
电位差计是利用电场力线对电荷的作用，测定电场强度的一种仪器。
其原理基于电场力线在电场中的作用，当电场力线在电场中产生位移时，电位差计可以测量出电场力线的位移距离，从而计算出电场强度。
电位差计的使用实验报告。
实验目的，通过使用电位差计测量不同电场中的电位差，验证电场强度与电位差之间的关系。
实验器材，电位差计、电源、导线、电场装置。
实验步骤：1. 搭建电场装置，保证电场的均匀性和稳定性。
2. 将电位差计的两个探针分别连接到电场中的不同位置，记录下两个位置的电位差值。
3. 调整电场装置，使得电场强度发生变化，再次使用电位差计测量不同位置的电位差值。
4. 根据实验数据计算出不同位置的电场强度，并绘制电场强度与电位差的关系曲线。
实验结果分析：通过实验数据的分析，我们可以得出电场强度与电位差之间存在着一定的关系，通常情况下，电场强度与电位差成正比。
在电场均匀的情况下，电场强度与电位差的关系可以用以下公式表示，E = -ΔV/d，其中E为电场强度，ΔV为电位差，d为两个探针的距离。
实验结论：通过本次实验，我们验证了电场强度与电位差之间的关系，同时也掌握了使用电位差计测量电场强度的方法。
电位差计作为一种重要的实验仪器，在物理实验和科学研究中具有广泛的应用价值。
总结：电位差计是一种用来测量电压差的仪器，其原理基于电场力线在电场中的作用。
通过实验，我们可以验证电场强度与电位差之间的关系，并掌握使用电位差计测量电场强度的方法。
希望本文能够帮助读者更好地了解和掌握电位差计的原理和使用实验报告，为实验和研究工作提供帮助。
[电磁学]电位差计的原理和使用 北京航空航天大学基础物理实验
![[电磁学]电位差计的原理和使用 北京航空航天大学基础物理实验](https://img.taocdn.com/s3/m/b41bd91910a6f524ccbf85f6.png)
实验八 电位差计的原理和使用【实验目的】1．掌握电位差计的工作原理和正确使用方法，加深对补偿法测量原理的理解和运用。
2．训练简单测量电路的设计和测量条件的选择。
【实验仪器】UJ31型直流电位差计、SS1791双路输出直流稳压电源、标准电池、标准电阻、AC15/5灵敏电流计、FJ31型直流分压箱、滑线变阻器、直流电阻箱、待校验电表、待测干电池、待测电阻、开关和导线等。
【实验原理】如图5.8.1所示，电位差计的工作原理是根据电压补偿法，先使标准电池E n 与测量电路中的精密电阻R n 的两端电势差U st 相比较，再使被测电势差（或电压）E x 与准确可变的电势差U x 相比较，通过检流计G 两次指零来获得测量结果。
电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。
校准：将K 2打向“标准”位置，检流计和校准电路联接，R n 取一预定值，其大小由标准电池E S 的电动势确定；把K 1合上，调节R P ，使检流计G 指零，即E n = IR n ，此时测量电路的工作电流已调好为 I = E n /R n 。
校准工作电流的目的：使测量电路中的R x 流过一个已知的标准电流I o ，以保证R x 电阻盘上的电压示值（刻度值）与其（精密电阻R x 上的）实际电压值相一致。
测量：将K 2打向“未知”位置，检流计和被测电路联接，保持I o 不变（即R P 不变），K 1合上，调节R x ，使检流计G 指零，即有E x = U x = I o R x 。
由此可得x nnx R R E E =。
由于箱式电位差计面板上的测量盘是根据R x 电阻值标出其对应的电压刻度值，因此只要读出R x 电阻盘刻度的电压读数，即为被测电动势E x 的测量值。
所以，电位差计使用时，一定要先“校准”，后“测量”，两者不能倒置。
【实验装置】1. UJ31型电位差计UJ31型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1⨯档)或mV V 17110-μ（1K 置10⨯档）。
电位差计的原理和使用实验报告
电位差计的原理和使用实验报告一、实验目的1、理解电位差计的工作原理。
2、掌握电位差计的使用方法。
3、学会用电位差计测量电动势和电位差。
二、实验原理电位差计是一种精密测量电动势或电位差的仪器，其基本原理是补偿法。
补偿法的原理是：在一个闭合回路中，如果存在电动势不同的电源，当调节电路中的某个电阻使得通过检流计的电流为零时，此时两个电源在回路中产生的电动势相互抵消，被测量的电动势与已知的标准电动势相等。
电位差计主要由工作电源、标准电池、测量电路和检流计等部分组成。
工作电源提供稳定的电流，标准电池具有稳定的电动势，其电动势的值是已知的且经过精确测定。
测量电路由电阻丝和滑动触头组成，通过调节滑动触头的位置，可以改变电阻的比例，从而改变测量电路两端的电压。
检流计用于检测回路中的电流是否为零。
当测量未知电动势时，将未知电动势接入测量电路，调节滑动触头的位置，直到检流计指针指零，此时测量电路中电阻丝上的电压降与未知电动势相等。
根据电阻丝的长度比例和已知的标准电动势，就可以计算出未知电动势的值。
三、实验仪器1、电位差计2、标准电池3、检流计4、稳压电源5、待测电源6、电阻箱7、导线若干四、实验步骤1、连接电路按照实验电路图连接好电路，注意各仪器的正负极连接要正确，导线要连接牢固。
2、校准电位差计（1）将电位差计的转换开关置于“标准”位置。
（2）调节电位差计的工作电流调节电阻，使检流计指针指零，此时电位差计的工作电流被校准为标准值。
3、测量未知电动势（1）将电位差计的转换开关置于“未知”位置。
（2）将待测电源接入测量电路，调节滑动触头的位置，使检流计指针指零。
（3）记录此时电阻丝上滑动触头的位置，根据电阻丝的长度比例和标准电动势计算出未知电动势的值。
4、重复测量重复上述测量步骤，多次测量未知电动势，取平均值以减小误差。
5、测量电位差（1）将两个待测电位接入测量电路。
（2）调节滑动触头的位置，使检流计指针指零。
（3）记录此时电阻丝上滑动触头的位置，计算出两个待测电位之间的差值。
电位差计的原理与使用实验报告
电位差计的原理与使用实验报告电位差计的原理与使用实验报告引言电位差计是一种用于测量电势差的仪器，广泛应用于物理、化学和生物学等领域。
本实验旨在探究电位差计的工作原理，并通过实验验证其在测量电势差方面的可靠性和准确性。
实验目的1. 了解电位差计的工作原理；2. 掌握电位差计的使用方法；3. 验证电位差计在测量电势差方面的准确性。
实验材料与仪器1. 电位差计；2. 两个电极；3. 电源；4. 连接线；5. 标准电池。
实验步骤1. 将电位差计连接至电源，并确保电位差计正常工作；2. 将两个电极分别与电位差计的引线相连；3. 将一个电极连接至标准电池的正极，另一个电极连接至标准电池的负极；4. 记录电位差计显示的电势差数值；5. 更换不同电池并重复步骤4，记录不同电势差数值；6. 计算并比较不同电池的电势差。
实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到不同电池的电势差数值。
根据电位差计的工作原理，电位差计通过测量两个电极之间的电势差来计算电势差。
实验结果表明，电位差计能够准确地测量不同电池的电势差，并且相对误差较小。
实验结论电位差计是一种可靠且准确的测量电势差的仪器。
通过实验验证，我们得出结论：电位差计能够精确测量不同电池的电势差，并且具有较小的误差。
实验应用电位差计在科学研究和工程应用中具有广泛的用途。
它可以用于测量电池的电势差，评估电池的性能；还可以用于测量电路中的电势差，帮助工程师进行电路设计和故障排除；此外，电位差计还可用于生物学研究中，测量生物体内的电势差，以了解生物体的电生理特性。
结语通过本次实验，我们深入了解了电位差计的工作原理，并验证了其在测量电势差方面的可靠性和准确性。
电位差计作为一种重要的测量仪器，在科学研究和工程应用中发挥着重要的作用。
我们应该加强对电位差计的学习和应用，以推动科学技术的发展和进步。
电位差计的原理和使用实验报告
电位差计的原理和使用实验报告电位差计（Voltmeter）是一种用于测量电路中两点之间电位差的仪器。
它基于电势差的定义，利用电路中的电流和电阻来测量电势差。
电位差计的原理是基于欧姆定律和电流比例原理。
根据欧姆定律，电流与电压成正比，即I=V/R，其中I为电流，V为电压，R为电阻。
当电流通过一个已知电阻时，可以测量到电压，通过测量电压和已知电阻的比例关系，可以确定电势差的大小。
电位差计一般由一个电流表和一个可变电阻组成。
可变电阻用于调节电势差计的灵敏度，以便适应不同电势差的测量范围。
在测量时，将电位差计的两个触点分别连接到待测电路的两个测点上，电流通过电势差计，电阻的电压降会被电流表测量，并通过电流与电压的比例得到电势差的大小。
使用电位差计测量电势差的步骤如下：1. 将电位差计的电阻调节到最大，以保证灵敏度较低。
2. 将电位差计的黑色触点连接到电路中电势较低的点，红色触点连接到电势较高的点，确保连接正确。
3. 打开电位差计的开关，记录电位差计中的电流数值。
4. 根据电流表的刻度和电位差计的比例关系，计算出电势差的大小。
使用实验报告：实验目的：学习使用电位差计测量电路中的电势差，并了解电位差计的原理和使用方法。
实验仪器：电位差计、电流表、电阻箱、导线等。
实验步骤：1. 准备实验仪器，并确认电位差计的电阻调节到最大，以保证灵敏度较低。
2. 将电位差计的黑色触点连接到待测电路中电势较低的点，红色触点连接到电势较高的点，确保连接正确。
3. 打开电位差计的开关，记录电位差计中的电流数值。
4. 根据电流表的刻度和电位差计的比例关系，计算出电势差的大小。
5. 调节电位差计的电阻，以提高灵敏度，再次进行电势差的测量。
6. 重复以上步骤，测量不同电路中的电势差。
实验结果及讨论：根据实验测得的数据，我们可以计算出不同电路中的电势差，并对结果进行分析和讨论。
通过改变电位差计的电阻，我们可以调节电位差计的灵敏度，适应不同电势差的测量范围。
电位差计的原理和使用
电位差计的原理和使用
电位差计是一种用于测量电场中电势差的仪器，它在科学研究和工程技术领域
有着广泛的应用。
本文将介绍电位差计的原理和使用方法，希望能够为相关领域的研究人员和工程师提供一些帮助。
电位差计的原理主要基于电场中电荷的移动和电势差的概念。
当两个点之间存
在电势差时，如果在这两个点之间放置一个测试电荷，它将受到电场力的作用而发生位移。
根据电场力做功等于电荷所受电势差的乘积，可以得到电势差的计算公式。
电位差计利用这一原理，通过测量电荷在电场中的位移和所受电场力的大小，来间接计算出电场中的电势差。
电位差计的使用方法相对简单，一般包括以下几个步骤。
首先，将电位差计的
探头放置在待测电场中的两个点之间，使探头与电场垂直。
然后，通过仪器上的显示屏或指示灯来观察电位差计的测量数值。
在测量过程中，需要注意保持探头的稳定和避免外界干扰，以确保测量结果的准确性。
最后，根据测量数值和电位差计的标定信息，可以计算出电场中的电势差，并进一步分析和应用这些数据。
除了基本的测量功能外，一些先进的电位差计还具有数据记录、分析和存储的
功能，可以帮助用户更方便地进行实验和研究工作。
此外，一些特殊场合下的电位差计还可能具有防爆、防腐蚀等特殊设计，以适应不同的工作环境和要求。
总之，电位差计作为一种重要的电场测量仪器，其原理和使用方法对于科学研
究和工程技术领域具有重要意义。
通过深入理解电位差计的工作原理和使用方法，可以更好地应用这一仪器，为相关领域的研究和工作提供更加准确和可靠的数据支持。
希望本文的介绍能够对相关领域的专业人士有所帮助。
电位差计的原理和应用笔记
电位差计的原理和应用笔记一、电位差计的原理1. 什么是电位差计电位差计（Potentiometer）是一种测量电压差的仪器。
它利用电解质溶液中的离子在外电场作用下迁移的现象来测量电势差。
电位差计由电解池、电解质溶液、参比电极和工作电极组成。
2. 测量原理电位差计使用了离子迁移的原理来测量电势差。
当电解质溶液中有两种不同浓度的离子时，会因浓度差而产生电位差。
这个电位差可以通过接触参考电极和工作电极来测量。
3. 工作原理电位差计使用原电池法或差电位法来测量电势差。
•原电池法：这种方法通过将参比电极和工作电极连接成一个闭路，然后观察电势差来测量电压差。
电位差计会记录下参比电极和工作电极之间的电势差，并转换为适当的电压测量值。
•差电位法：这种方法通过将参比电极和工作电极连接到两个不同的电路，然后测量这两个电路之间的电势差。
电位差计会比较这两个电势差，并转换为适当的电压测量值。
二、电位差计的应用1. 化学分析电位差计在化学分析中被广泛应用。
它可以用来测量溶液中的pH值、离子浓度以及氧化还原电位等。
电位差计在酸碱滴定、氧化还原滴定和络合滴定等实验中起着重要的作用。
2. 电化学研究电位差计在电化学研究中也扮演着重要角色。
它可以用来研究电极反应、电解质溶液的电导率、电解质溶液中离子迁移的速率等。
电位差计的使用使得电化学研究更加精确和便捷。
3. 工业领域电位差计在工业领域也有一定的应用。
它可以用来测量电池电压、阴极保护、金属腐蚀等。
电位差计可以监测到系统中的电势差变化，从而及时采取措施进行调整和维护。
4. 生物医学研究在生物医学研究中，电位差计可以用于记录心电图和脑电图的信号。
通过测量人体不同部位的电势差，可以获取关于人体内部器官、神经活动等方面的信息。
三、总结电位差计是一种测量电压差的重要仪器，利用离子迁移的原理来测量电势差。
它在化学分析、电化学研究、工业领域和生物医学研究中有着广泛的应用。
电位差计的使用可以提高实验的准确性和效率，为相关领域的研究和应用提供了重要的工具。
电位差计的原理及其应用
电位差计的原理及其应用1. 电位差计的原理介绍电位差计是一种用于测量两点之间电势差的仪器。
它基于电势差的原理，通过将电势差转化为电信号并进行放大和测量，从而实现对电势差的精确测量。
电位差计的工作原理基于两个基本概念：电势差和电阻。
1.1 电势差电势差是指两点之间的电势差异。
当有电荷从一个点经过电势差的作用移动到另一个点时，它会获得或失去电势能。
电势差的大小可以通过测量电场力的做功来确定。
1.2 电阻电阻是指电流在通过一个物体时遇到的阻力。
电位差计利用电阻来测量电势差。
通过在电路中加入一个已知电阻，并测量通过电阻的电流和电压，可以利用欧姆定律计算出电势差。
2. 电位差计的应用电位差计在许多领域中有广泛的应用。
下面列举了几个电位差计的典型应用。
2.1 电化学分析电位差计在电化学分析中起着重要作用。
它可以用来测量溶液中的电势差，从而确定溶液中的离子浓度。
例如，pH计就是一种常见的电位差计，用于测量溶液的酸碱度。
2.2 生物医学研究电位差计在生物医学研究中也有广泛的应用。
它可以用于测量生物体内部的电势差，从而研究生物体内部的电活动。
例如，心电图仪就是一种应用电位差计原理的设备，用于记录和分析心脏的电活动。
2.3 工业检测与控制电位差计在工业检测与控制中也有重要应用。
它可以用于检测和监测电气设备中的电势差，以确保设备的正常运行。
例如，电位差计可以用于测量电池的电势差，以判断电池的健康状况。
2.4 地理测量电位差计在地理测量中也有一定的应用。
它可以用来测量地球表面上不同地点之间的电势差，以确定地球电场的分布情况。
这对于研究地球表面的电活动和地球物理学有重要意义。
3. 电位差计的优势和局限性3.1 优势•精确测量：电位差计可以实现对电势差的精确测量，具有高精度和高灵敏度。
•可靠性高：电位差计通常具有较长的使用寿命和稳定的性能，在各种环境条件下都能正常工作。
•易于使用：电位差计通常具有简单易懂的操作界面和指示功能，易于使用和操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、实验目的和要求
1、熟悉电学实验基本仪器的使用； 2、掌握补偿法测量电压的原理； 3、了解电位差计的工作原理以及十一线电 位差计的使用方法；
4、学会使用电位差计精确测量待测电压
二、实验原理
Ex G
E0 图1 补偿原理
E0必须满足下 列条件： ①它 的大小可调节； ②它的电压稳 定，并能准确 读出数据。
测量完成后举手示意老师检查核实！
五、实验数据记录与处理
设计值
实际值
U
' AB
(V)
U
' 0
(V/m)
l
s
(m)
RAB () ls (m) U0(V/m)
U AB (V)
E(V)
不测
电源显示值
n
1
2
3
4
5
6
lx
U0
ES lS
U AB 11U0
计算待测电压大小及不确定度， 给出测量结果。
Ex
ES ls
lx
Ulx
S 2 （ 仪 ）2
lx
3
U Ex Ex
U ls ls
2
Ul lx
x
2
Slx
6
(lxi l x )
i 1
n(n 1)
Uls 1mm 仪 1mm
测量结果 Ex Ex U Ex
ES lS
实验中， ES已知、AB长度已知、测得AN长度，即可得到U0。
切记：电位差计定标完毕后，电源电压及RP大小均要保持不变，确保U0和UAB（UAB=11 U0 ）电压固定。
利用定标后的电位差计测量待测电压
lx
Ex U AN U0 lAN U0 lx
实验时，只需改变AN长度，当上下两部分电压达 到补偿时测量AN长度即可。
直流稳压电源
滑线变阻器
检流计
标准电势与待测高电势
保 护 电 阻
四、实验步骤
1、定标 （1）参量选择
设 计
根据待测对象电动势的大小，设定电位差计的量程约
值
为
U
' AB
=
2.0V，则单位长度上的电压大致为
U
' 0
=0.18000V
/，m
则
ls
Es
/
U
' 0
1.01860
/
0.18000
5.6589 m
(1) 根据待测电压大小和定标后的 U0 值估算 lx的值， 调整M、N位置使MN之间长度约等于 lx 的估算值；
(2)接通Ex，保护电阻依次取“粗调”、“中调”、
“细调”时 ，调节M、N位置，使检流计指针为零，
记录保护电阻在细调位置时MN的长度，即 lx 。重复
六次。课后根据要求计算EX大小及其不确定度UEx 。 （3）关闭仪器，整理设备。
，将设计值填入表格。
定 标
定标时，接入电位差计的初始长度为5.6589m，保护电
实 际
阻取“粗调”接通Es ，调节 RP，使检流计指零，保护电阻
值 取“中调”，调节 RP ,使检流计指零,保护电阻取“细调”，
此时要调节“N”点位置 ，使检流计指零。记下 ls 的值。
定标完成后举手示意老师检查核实！
2、测待测电压
实
验
电
路
图
定标接
测量接
如图：实际实验时，MN长度可调可知，用MN间的电压与ES 或EX进行补偿。
如图：实际实验时，为防止两部分电压差值过大损坏检流 计，一般在电路中要串连保护电阻进行保护。
三、实验仪器
十一线电位差计 直流稳压电源 滑线变阻器 检流计 保护电阻 标准电势与待测高电势
十一线电位差计
纪律要求：
1、严禁替做实验，一旦发现，本学期实验总评 成绩不及格！
2、严禁以任何方式抄袭数据或实验报告，一旦 发现，本实验成绩不及格！
3、课堂上严禁玩手机，每发现一次扣10分！
电位差计的原理及应用
南航大物理实验中心
课前10分钟实验准备：
1、基本电学仪器的认识和了解，电源、标 准电势和待测电压、检流计、保护电阻、 滑动变阻器、十一线电位差计等；
2、熟悉补偿原理及电压补偿的条件；
3、了解电位差计定标过程和测量过程。
前言
用普通电压表直接测量电压时，电压表中微小电流的
存在，会导致原有电路的状态发生变化，对其他电学参量的 测量带来影响。
电位差计采用补偿原理，在测量的时候不会从被测电路 中吸取能量，故不会改变待测电路的原有状态，通过合理设 计，可以精确测量待测电压。
AB长度11米，AN长度 可知，利用电压补偿 原理，借助一个高精 度、数值已知的标准 电势 ES ，可对电位 差计进行标度（即确 定AB上单位长度的电 压值）。
图2 电位差计原理
利用标准电势ES（ES=1.01860V）对电位差计进行定标
ES
U AN
U AB lAB
lAN
U0 lS
ls
U 0