电子电量的测量
纽扣电池电量测试方法
纽扣电池电量测试方法纽扣电池电量测试方法可以通过以下几种方式进行：1. 使用电池测试仪电池测试仪是一种专门用于测试不同类型的电池电量的便携式设备。
这种设备通常有一个接口，可以连接不同种类和尺寸的电池，如纽扣电池、充电电池等。
使用这种工具可方便地测试纽扣电池的电量。
测试结果通常以数字或图表形式显示。
2. 使用电池电压计电池电压计是一种便携式设备，它可以测量各种类型的电池的电压，包括纽扣电池。
使用电池电压计来测试电池电量的方法非常简单，只需将电池安装到电压计的接口处，即可读取电池的实际电压值。
通常来说，电池电压低于一定值时就需要更换电池。
3. 利用多米诺骨牌测试法多米诺骨牌测试法是一种简单而有效的纽扣电池电量测试方法。
测试方法如下：将一块多米诺骨牌的后面的一端与一枚硬币（外观类似于美分）固定在一起，将这些物品按竖直方向放置，将纽扣电池引线放在硬币与洋葱之间，使硬币与多米诺骨牌的下半部分接触，当你倒转硬币时，多米诺骨牌会向后倒，如果电池电量充足，甚至可以倾倒50个以上的多米诺骨牌。
4. 使用万用表万用表是电子工程师和电子技术服务员以至各种电子维修人员必备的一种测试工具。
通过连接不同的探头头和纽扣电池的两个引脚，可以测量电压、电流和电阻等参数。
使用万用表测量电池电量通常用电池伏表来完成，通过读取电池的电压值来判断其电量。
一般来说，纽扣电池电量在3V上下，如果电池电量过低，就需要更换电池。
以上是纽扣电池电量测试方法的几种常见方式，根据不同的需求和实际情况来选择合适的测试方法，可以更好地维护电子设备的正常运行。
用密立根油滴仪测量电子电量----实验报告
用密立根油滴仪测量电子电量----实验报告用密立根油滴仪测量电子电量摘要：密立根油滴仪可以测定油滴的电量，并可验证电荷的量子性，即任何带电体所带的电量都是基本电荷的整数倍.密立根油滴仪的设计思想巧妙，其测量油滴电量的方法筒单，而结果却具有不容置疑的说服力。
密立根在这一实验工作上花费了近10年的心血，从而取得了具有重大意义的结果，那就是(1)证明了电荷的不连续性(具有颗粒性)。
(2)测量并得到了元电荷即为电子电荷，其值为e=1.602×10-19C。
关键词：油滴仪；电子电量；静态平衡测量法；喷雾；中图分类号： +O 文献标识码：AUsing Millikan oil drop instrument measuring of electronicchargeAbstract: Millikan oil drop instrument can measure the oil droplets of the electricity, and can validate the charge quantization, namely anybody charged with electricity are integer multiples of the basic charge. Millikan oil drop instrument of the ingenious design, the measurement of oil droplet charge method and the result is a single cylinder, allow all doubt persuasion. Millikan in this experimental work has spent nearly 10 years of efforts, and achieved significant results, it is proved that the charge (1) discontinuity ( having a particle ). (2) Measurement and get the elementary charge is the charge of the electron, its value is e=1.60×10-19C.Keyword: Oil drop instrument; Electronic charge; Static balance measuring method; Spray;美国著名实验物理学家密立根花了七年功夫(1909~1917) 所做的测量微小油滴上所带电荷的工作在近代物理学发展中具有重要意义，实验设计巧妙，简单方便地证明了所有电荷都是基本电荷e的整数倍，明确了电荷的不连续性。
37 密立根油滴法测电子电量
3.7密立根油滴法测电子电量密立根是著名的实验物理学家，1907年开始，他在总结前人实验的基础上，着手电子电荷量的测量研究，之后改为以微小的油滴作为带电体，进行基本电荷量的测量，并于1911年宣布了实验的结果，证实了电荷的量子化．此后，密立根又继续改进实验，精益求精，提高测量结果的精度，在前后十余年的时间里，做了几千次实验，取得了可靠的结果，最早完成了基本电荷量的测量工作．密立根的实验设备简单而有效，构思和方法巧妙而简洁，他采用了宏观的力学模式来研究微观世界的量子特性，所得数据精确且结果稳定，无论在实验的构思还是在实验的技巧上都堪称是第一流的，是一个著名的有启发性的实验，因而被誉为实验物理的典范．由于密立根在测量电子电荷量以及在研究光电效应等方面的杰出成就而荣获1923年诺贝尔物理学奖。
1917年精确测定出e 值为4.807×10-10静电单位电量，误差±0.005×10-10范围静电单位电量。
【实验目的】1．学习密立根油滴实验的设计思想；2．通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定基本电荷量e；3．通过对实验仪器的调整，油滴的选择、跟踪和测量，以及实验数据处理等，培养学生严谨的科学实验态度．【实验原理】用喷雾器将油滴喷入电容器两块水平的平行电极板之间时，油滴经喷射后，一般都是带电的。
利用带电荷的微小油滴在均匀电场中运动的受力分析，可将油滴所带的微观电荷量q 的测量转化为油滴宏观运动速度的测量。
在本实验中利用两种方法来测量：1．静态平衡测量法一带电油滴在水平的平行板均匀电场中平衡时,受到的重力mg 和电场力qE 相等,有（1）d Uq qE mg ==可见,要得到关于电量的信息,除应测出电压U 和两板间距d 之外，必须想办法确定油滴的质量。
因m 很小，可通过油滴下落时的匀速下降速度v 测出。
在平行板中，若没有电场，油滴受重力的作用而加速下降，此时空气会对油滴产生正比于速度的粘滞力f 。
用密立根油滴实验测量电子电量
⽤密⽴根油滴实验测量电⼦电量实验报告实验题⽬：⽤密⽴根油滴实验测量电⼦电量实验时间：2009.04.03报告⼈：闫彬PB08203186实验⽬的：学习测量元电荷的⽅法，⽤密⽴根油滴实验⽅法测量元电荷电量。
实验仪器：密⽴根油滴实验仪实验原理：按油滴作匀速直线运动或静⽌两种运动⽅式分类，油滴法测电⼦电荷分为动态测量法和平衡测量法。
动态测量法考虑重⼒场中⼀个⾜够⼩油滴的运动，设此油滴半径为r ，质量为m 1，空⽓是粘滞流体，故此运动油滴除重⼒和浮⼒外还受粘滞阻⼒的作⽤。
由斯托克斯定律，粘滞阻⼒与物体运动速度成正⽐。
设油滴以匀速v f 下落，则有(1)此处m 2为与油滴同体积空⽓的质量，K 为⽐例常数，g 为重⼒加速度。
油滴在空⽓及重⼒场中的受⼒情况如图8.1.1-1所⽰。
若此油滴带电荷为q ，并处在场强为E 的均匀电场中，设电场⼒qE ⽅向与重⼒⽅向相反，如图8.1.1-2所⽰，如果油滴以匀速v r 上升，则有(2)由式（1）和（2）消去K,可解出q 为：(3)由（3）式可以看出来，要测量油滴上的电荷q ，需要分别测出m 1，m 2，E ，v r ，v f 等物理量。
由喷雾器喷出的⼩油滴半径r 是微⽶量级，直接测量其质量m 1也是困难的，为此希望消去m 1,⽽带之以容易测量的量。
设油与空⽓的密度分别为ρ1,ρ2，于是半径为r 的油滴的视重为(4)由斯托克斯定律，粘滞流体对球形运动物体的阻⼒与物体速度成正⽐，其⽐例系数K 为6πηr ，此处η为粘度，r 为物体半径，于是可将公式（4）带⼊式（1）有(5)因此，(6)以此带⼊（3）并整理得到(7)因此，如果测出v r，v f和η，ρ1，ρ2，E等宏观量即可得到q值。
考虑到油滴的直径与空⽓分⼦的间隙相当，空⽓已不能看成是连续介质，其粘度η需作相应的修正此处p为空⽓压强，b为修正常数，b＝0.00823N/m,因此，(8)当精确度要求不太⾼时，常采⽤近似计算⽅法，先将v f带⼊（6）式计算得(9)再将此r0值带⼊η’中，并以η’⼊式（7），得(10)实验中常常固定油滴运动的距离，通过测量它通过此距离s所需的时间来求得其运动速度，且电场强度E=U/d，d为平⾏板间的距离，U为所加的电压，因此，式（10）可写成(11)式中有些量和实验仪器以及条件有关，选定之后在实验过程中不变，如d，s，(ρ1-ρ2)及η等，将这些量与常数⼀起⽤C代表，可称为仪器常数，于是式（11）简化成(12)由此可知，度量油滴上的电荷，只体现在U，t f，t r的不同。
物理实验用密立根油滴仪测电子电量
用密立根油滴仪测电子电量
[预习思考题]
1、在调平衡电压的同时，能否加上升降电压？
答：在调平衡电压时，不能加上升降电压。
平衡电压的作用是：当该电压产生的电场作用于油滴上时，其作用力等于油滴的重力，从而计算出该油滴的电量。
如果在调平衡电压时，加上升降电压，则平衡电压产生的电场对油滴的作用力不等于油滴的重力。
2、实验中测量油滴匀速运动的时间t时，如何保证油滴作匀速运动？
答：实验中测量油滴匀速运动的时间t时，将油滴移至视场的上方，等油滴运动一定距离后才开始计时，这样可保证油滴作匀速运动。
[实验后思考题]
1、长时间地监测一颗油滴，由于挥发使油滴质量不断减少，它将影响哪些量的测量？
答：长时间地监测一颗油滴，由于挥发将使油滴的质量不断减少，油滴的半径也会减小，因此，与油滴的质量、半径有关的物理量也会发生变化，如油滴的重力及油滴所受到的空气阻力等，这将导至平衡电压的减小、油滴匀速下降２.００mm所用的时间增大。
但由于油滴质量的减少同时引起了这两个量的变化，因此，油滴质量的减少对油滴电荷的测定影响不大。
2、在选择被测油滴时，希望油滴所带电量多还是少？为什么？
答：在选择被测油滴时，希望油滴所带的电量少。
当油滴所带电量比
较多时，由于在测量过程中存在误差，使得油滴所带的电量与电子的电量之比有可能处于两个整数之间，从而无法判断油滴所带的电量是电子电量的多少倍。
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电池电量的检测原理
电池电量的检测原理电池是我们日常生活中经常使用的能源供应装置，而电池电量的检测则是为了准确掌握电池的使用情况和剩余电量，从而更好地管理和利用电池资源。
本文将介绍电池电量检测的原理和常用方法。
一、电池电量检测原理概述电池电量检测的基本原理是通过测量电池的电压或电流来判断其电量状态。
电池电量的检测可以通过物理测量、电化学测量和电子测量等多种方式实现。
下面将对其中几种常用的电池电量检测方法进行介绍。
二、电压法检测电池电量电压法是电池电量检测中最常用的方法之一。
它基于电池的工作原理，通过测量电池的开路电压来评估电池电量。
一般来说，电池的电压与其电量呈正相关关系。
因此，通过测量电池的电压变化，可以推测电池的电量状态。
三、内阻法检测电池电量内阻法是另一种常用的电池电量检测方法。
它通过测量电池内部电阻的变化来推测电池的电量状态。
电池的内部电阻与电池的电量呈负相关关系，即电池电量越低，内部电阻越大。
通过测量电池在放电过程中的内阻变化，可以了解电池的电量情况。
四、电流积分法检测电池电量电流积分法是一种基于电池放电曲线和电流积分原理的电池电量检测方法。
通过记录电池在放电状态下的电流变化情况，并进行积分处理，可以得到电池的总放电量。
通过比较实际放电量和电池额定容量，可以推测电池的电量剩余情况。
五、温度法检测电池电量温度法是一种通过测量电池的温度变化来推测电池电量的方法。
电池在放电过程中，由于内部能量转化，温度会逐渐升高。
通过测量电池的温度变化情况，可以推断电池的电量状态。
六、其他电池电量检测方法除了上述几种常用的电池电量检测方法外，还有一些其他的方法，如电容法、电化学法、容积法等。
这些方法均有其独特的原理和应用场景，可以根据具体需求来选择合适的电量检测方法。
综上所述，电池电量的检测原理主要包括电压法、内阻法、电流积分法、温度法等多种方法。
各种方法在不同场景下有各自的优缺点，需要根据具体情况来选择合适的电量检测方式。
通过电池电量的准确检测和评估，我们可以更好地管理和利用电池资源，提高电池的使用效率和寿命。
电池电量检测方法及原理.pdf
FUEL GAUGE 电池电量检测方法及原理锂电池具有高存储能量、寿命长、重量轻和无记忆效应等优点，已经在现行便携式设备中得到了广泛的使用，尤其是在手机、多媒体播放器、GPS终端等消费类电子设备中。
这些设备不但单纯地只是支持单一的通讯功能，还支持流媒体播放和高速的无线发送和接收等等功能。
随着越来越多功能的加入且要获得更长单次充电的使用时间，便携式设备中锂电池的容量也不断地增大，以智能手机为例，主流的电池容量已经800mAH增长到现在1500mAH，并且还有继续增长的趋势。
随着大容量电池的使用，如果设备能够精确的了解电池的电量，不仅能够很好地保护了电池，防止其过放电，同时也能够让用户精确地知道剩余电量来估算所能使用的时间，及时地保存重要数据。
因此，在PMP和GPS中，电量计不断加入到设备中，并且电量计也在智能手机中得到了应用，尤其是在一些Windows Mobile操作系统的智能手机中，如图1所示，电池电量的显示已由原来的柱状图变为了数字显示。
本文介绍和比较三种种不同电量计的实现方法，并且以意法半导体的STC3100电池监控IC为例，在其Demo实现了1%精度的电池精度计量。
（a）柱状图电量显示（b）数字精确电量显示图1 Windows Mobile 手机中电量计量1，电量计的实现方法和分类。
据统计，现行设备中有三种电量计，分别是：直接电池电压监控方法，也就是说，电池电量的估计是通过简单地监控电池的电压得来的，尽管该方法精度较低和缺乏对电池的有效保护，但其简单易行，所以在现行的设备中得到最广泛的应用。
然而锂电池本身特有的放电特性，如图2所示。
不难从中发现，电池的电量与其电压不是一个线性的关系，这种非线性导致电压直接检测方法的不准确性，电量测量精度超过20%。
电池电量只能用分段式显示，，如图1.a所示，无法用数字显示精确的电池电量。
手机用户经常发现，在手机显示还有两格电的时候，电池的电量下降得非常快，也就是因为这时候电池已经进入Phase3。
锂电池剩余电量测量方法
锂电池剩余电量测量方法锂电池，这个小家伙如今几乎无处不在，从手机到电动车，甚至是我们的耳机，它都是一个不可或缺的角色。
但说到它的剩余电量，哎呀，真是让人头疼的事情。
没电了，咱就跟没了“战斗力”似的，干啥都没劲。
今天呢，就跟大家聊聊锂电池剩余电量的测量方法，轻松一点，幽默一点，让咱们在测量电量的路上，不那么“紧绷”。
1. 什么是锂电池的剩余电量？在我们深入电量测量之前，先得搞清楚什么是“剩余电量”。
说白了，就是锂电池现在还有多少电。
就像你钱包里的零钱，数一数，看看能买点啥。
锂电池的剩余电量通常用百分比来表示，0%就是光光的状态，100%呢，就是满电充能，准备大展身手！不过，锂电池的电量可不是线性下降的，前期掉得慢，后期掉得飞快，让你摸不着头脑。
1.1 为什么要测量剩余电量？这问题问得好！测量剩余电量就像是每天给自己打个小气泡，提醒自己别浪费电力。
你想想，要是出门前没注意到手机快没电了，结果在公交上被迫面对老王的微信求助，那场面，尴尬得很。
而且，准确测量电量还能帮助延长电池的使用寿命，省钱又省心，简直是“双赢”呀。
1.2 常见的测量方法现在，我们聊聊测量的方法。
别担心，操作起来简单得很。
首先，有些手机会自带电量管理工具，直接看看就行。
其次，市场上也有很多专门的电量监测软件，像是“电池医生”之类的，功能强大，图表一目了然。
再来，还有一些高端设备，能通过电压、电流等数据来进行更精确的测量。
不过呢，这种方法一般是给专业人士准备的，普通用户就看看电量百分比就好了。
2. 锂电池的电量监测原理说到原理，这就有点复杂了，但咱尽量用简单的说法来讲。
锂电池的电量监测主要靠电压来判断，电压高，电量就足；电压低，电量就不行。
这就像我们吃饭，有的人吃得多，干劲十足；有的人吃得少，没力气。
电池也是这样的，电压越高，电池里的“能量食量”就越充沛。
2.1 电压与电量的关系电池的电压和剩余电量之间有个曲线关系，这可不是随便画的。
简单来说，锂电池的电压在充满的时候是4.2V，电量用完的时候就只有3.0V左右。
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3. 2 电子电量的平均值
由表 1 可得第 1 号油滴电量 q1, 含电子数 n1, 电子电量 e1. 据式( 12) 可算 e1 的标准偏差为
S( e1) =
4.
017 n1
10U1
20
(
1+
1. 044 -
104 - 1) 2
t1
0. 522 104
1+
1. 044 -t1
104
1
-
t
2 1
S
(
此可见, 当油滴开始运动后, 在时间测量精度范围内, 油滴立即作匀速直线运动. 于是有
4 3
a3 g =
6 av
( 1+
b pa
)
( 7)
v=
l t
( 8)
式( 8) 中 l 为油滴下降距离, t 为油滴下降 1 所用时间. 由式( 7) 和( 8) 得
a=
-
b+
b
1+ 2p
18 lp 2 gb2t
收稿日期: 2001-04-18 作者简介: 籍延坤( 1958-) , 男, 大连市人, 副教授, 从事理论物理教学与研究工作
第 4期
籍延坤, 等: 电子电 量的测量
345
则
dv dt
=
g-
v
v= g ( 1- e- t )
( 6)
因为 值很大, 所以当 t = 0. 01 s( 这是油滴实验可能测到的最短时间) , e- t 1. 由
Key Words Vertical Double Diffused MOSFET, BJT, I-V characteristics.
( 责任编辑 郑绥乾)
பைடு நூலகம்
1+
b pa
( 3)
式( 3) 中 为空气的粘滞系数, b 为修正常数, p 为大气压强, f r 为粘滞阻力.
由( 2) 和( 3) 解得
dv dt
=
g-
(
6 1+
a pba )
v m
( 4)
令
=
(
6 1+
a b
pa
)
= m
2
9 a2( 1+
b pa
)
( 5)
在本实验有关参数情况下, 105 s- 1
表 1 电子电荷有关的直接与间接测 量结果
油滴序号 i
1 2 3 4 5
平衡电压 Ui( V)
245 226 200 190 230
时间平均值 t i( s)
16. 196 15. 386 25. 528 22. 052 23. 106
油滴带电量 q i( 10- 19C)
7. 948 9. 333 4. 774 6. 325 4. 856
再代入式( 17) 得:
SR( e) = 0. 0254 10- 19C
取 SR( e) 作为电荷 e 的 B 类不确定度, 即:
电荷 e 的展伸不确定度为[ 5] :
uB = SR ( e )
u= 2
u
2 A
+
u
2 B
=
0. 052
10- 19 C
最后测量结果为: e= ( 1. 590 0. 052) 10- 19 C
籍延坤, 等: 电子电 量的测量
347
代入数据得 S( e) = 0. 00564 10- 19C 它常按正态分布考虑的, 取该标准偏差作为电荷 e 的 A 类不确定度, 即[ 5] :
uA ( e ) = Sn( e) 电荷的 B 类不确定度一般取仪器误差所引起的误差分量, 它服从均匀分布. 根据式 ( 15) 可知均匀分布的误差分量的标准偏差为:
2. T he Physics Department of Shenyang Normal College, Shenyang 110034, China
Abstract The electronic charge is measured according to a new principle formula related to the
辽宁大学学报 自然科学版
第 28 卷 第 4 期 2001 年
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSIT Y
Natural Sciences Edition Vol . 28 No. 4 2001
电子电量的测量
籍延坤1, 蔡 敏2
( 1. 抚顺石油学院 数理部 , 辽宁 抚顺 113001; 2. 沈阳师范学院 物理系 辽宁 沈阳 110034)
t
1)
( 14)
S( t1) =
5
( t 1j - t 1) 2
j= 1
5( 5 - 1)
= 0. 0232 s
将 S( t1) 值代入式( 13) 得 S( e1) = 0. 00355
10- 19 C, 同理可求出 S( e2) 、S( e3) 、S( e4) 、
S( e5) .
对于用不同油滴测量电子 电量是非等精度测量, 电子电量平均值应该是加权平均
4 3
a3 g =
qU d
( 1)
式( 1) 中 a 为油滴半径, 为油的质量密度, q 为油滴所带的电量, U 为加在极板上的
电压, d 为两极板间的距离.
当油滴平衡后, 使电场力为零, 则油滴在重力和空气的粘滞阻力的作用下运动, 其速
度为 v, 则
m
dv dt
=
mg -
fr
( 2)
fr =
6 av
摘 要: 根据新的实验原理公式对电子电量进行 了测量, 并且给出了电子电 量的加权 平均 值和不确定度的评定结果.
关键词: 电子电量; 加权平均值; 不确定度.
中图分类号: O441. 1 文献标识码: A 文章编号: 1000- 5846( 2001) 04- 344-05
1 新的原理公式的推导
当作用在油滴仪两极板间的油滴上的电场力和重力平衡时, 有
Abstract By the analysis on the measured I - V character and simulat ion result of VDMOS
structure device, the effect of the parasitc bipodar transistor inherent in the structure is discussed. A novel sel-f aligned VDMOS structure with a shallow diffused p+ region is presented to eliminate the effect completely. The new structure is very useful for the development of MOS technology.
experiment presen ted in this paper. The weighted average of electronic charge and its uncertainty evaluation are given in the paper.
Key Words electronic charge, weighted average, uncertainty.
电子电量表达式为
e=
1.
339 nU
10-
20
(
1+
1. 044 t
104 - 1) 3
( 12)
这就是本文所用的新原理公式, 其中 n 为油滴所带的电子数.
2 测量数据
测量数据见表,
表中的
ni
是 1. 6
qi 10-
19
取整得到
的,
ei
是q- i 的值. ni
t i ( s) 是下落时间
tij
( s) 的平均值, j = ( 1, 2, 5) .
合成法, 即:
Er ( ei ) =
Ui Ui
+
t
2 i
15660 t i
1+
10440 ti
(
1+
10440 ti
-
1)
( 19)
e i = Er( e i ) ei
( 20)
代入 Ui = 7. 5 V , t i = 0. 01 s 和表中有关数据, 可求出 ei 及相应的标准偏差
SR( ei ) .
[ 参考文献]
[ 1] 潘人培, 董宝昌主编. 物理实验教学参考书[ M] , 北京: 高等 教育出版社, 1990. [ 2] 朱鹤年编著. 物理实验研究[ M] , 北京: 清华大学出版社, 1994. [ 3] 龚镇雄. 普通物理实验中的数据处理[ M] , 西北电 讯工程学院出版社, 1985. [ 4] 张世箕编著. 测量误差及数据处理[ M] , 北京: 科学出版社, 1979. [ 5] 刘智敏. 不确定度与分布合成[ J] , 物理实验, 1999( 5) : 17 19.
The Measurement of Electronic Charge
JI Yankun1, CAI Min2
348 辽宁大学学报 自然科学版
2001 年
1. Department of Mathematics and Physics, Fushun Petroleum Institute, Fushun, Liaoning , 113001, China;
( 9)
将式( 9) 代入式( 1) 得
q=
dg 6 Up
b33(
1+