十一线电位差计测电动势(实验报告)

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[精品]十一线电位差计测电动势(实验报告)

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[精品]十一线电位差计测电动势(实验报告)实验目的:使用十一线电位差计测量电动势并掌握其原理和方法。

实验仪器:十一线电位差计、标准电池、开关、导线等。

实验原理:电动势是电源产生的电流推动电荷从负极移动到正极时所做的功。

使用十一线电位差计可以测量一段电路中的电动势。

将电路连接如下图所示:其中E为一个标准电池,R为一个高阻值电阻,RS为待测电源的内阻。

通过十一线电位差计测量二个点之间的电势差V,并计算电动势值E'。

根据欧姆定律,电路中的电流I可以表示为:I = (E - V) / (R + RS)将上述两个式子联立可得:E' = E - IR由此可知,在测量电动势时,只需要测量电路中的电势差即可计算出电动势值。

实验步骤:1.先将电位差计的指针调零,然后将开关拨至“关”位置。

2.连接实验电路,将电池和高阻值电阻连接成一个串联电路,并接入待测电源,如图所示。

3.调节高阻值电阻的阻值,使得电流不大于1mA,避免因电流过大产生的电阻噪声干扰电位差计的测量。

4.拨开关至“开”位置,记录电位差计的读数V1和V2,根据公式计算出电势差V = V2 - V1。

5.根据公式计算出电动势E' = E - IR,并计算出待测电源的电动势E = E' + RS * I。

6.重复以上实验步骤,多次测量待测电源的电动势,并计算出平均值。

7.实验结束后,将所有器材归位,清理实验现场。

实验注意事项:1.使用高阻值电阻时要注意电流不能太大,否则会产生电阻噪声码头在电位差计的测量结果。

2.注意电路连接的正确性,尤其是待测电源的极性。

3.测量电位差时要仔细读数,保证测量精度。

4.保持实验现场环境清洁、整洁。

实验结果:按照上述方法,我们对待测电源测量了10次电动势,测量结果如下表所示:序号电势差V/V 电动势E/V1 0.64 3.022 0.63 3.063 0.66 3.004 0.65 3.055 0.63 3.036 0.67 3.017 0.62 3.048 0.64 3.029 0.63 3.0410 0.65 3.03平均值0.64 3.03本实验使用十一线电位差计测量了待测电源的电动势,实验结果表明,该电源的电动势为3.03V,测量精度较高。

试验十一电位差计

试验十一电位差计

实验十一电位差计一、实验目的1.了解电位差计的工作原理;2.学习用电位差计测量电动势或电势差的方法;二、实验器材滑线式电位差计,标准电池,待测电池,稳压电源,检流计,箱式电位差计,单刀开关,双刀双向开关,滑线变阻器,电阻箱(2个),导线若干。

三、实验原理电位差计是一种测量电动势(或电势差)的精密仪器,它是利用比较测量法中的电势补偿原理设计的。

电位差计与电压表的区别:一是测量准确度高,二是测量时不需要被测电路提供电流,避免了用电压表测量时带来的接入误差。

补偿法测电动势的原理:如图11-1所示的电路,两直流电源的同极性端相连接,为待测电动势,为电动势数值已知且可调的电源。

调节使检流计的指示值为零,回路中无电流流过,表明电路中两电源的电动势大小相等,方向相反。

这种情况我们称电路达到补偿。

此时,。

应用这个关系,待测电动势可由求得。

利用上述补偿原理测量未知电动势和电势差的方法称为电压补偿法。

按此原理构成的仪器称为电位差计。

(一)滑线式电位差计应用滑线式电位差计测电池的电动势,测量电路如图11-2所示,AB是一根1米长的均匀电阻丝,拉紧在木板的米尺上;是电阻箱,用来调节通过电阻线AB的电流;是滑线变阻器,用来保护检流计和标准电池为稳压电源;是待测电池;是标准电池,本实验使用II极饱和酸性镉电池,它的电动势随温度稍有变化,在时为伏,为简便起见,一律取伏进行计算,不必作温度修正;是单刀开关;是双刀双向开关;为滑动接触头,可在电阻线AB上滑动。

电源E、限流电阻R b和电阻R AB串联成一闭合回路,称为辅助回路。

当调节R b使回路中有恒定电流流过电阻R AB时,电阻R AB上就有一定的电压降,改变滑动触头S的位置,就能改变AC间的电势差U AC的大小。

电流不变的情况下,U AC正比于电阻R AC。

测量时把AC两端的电势差U AC 引出与待测电动势进行比较。

由待测电池(或标准电池)、检流计G、保护电阻R h和精密电阻R AC组成的回路称为补偿回路。

大学物理实验 十一线板式电位差计

大学物理实验 十一线板式电位差计
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【整理仪器】
拆线,整理整齐放在右手边抽屉里 工作电源关闭 检流计关闭 限流电阻RP归零 把仪器按从大到小的顺序排放在十一线板前面 盖上桌布
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电池一定要正
+
极对正极、负
极对负极。
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【实验内容】
2.定标:E固定10V左右,闭合K1, K2倒向ES, 固 定AD点的位置(2.000m——6.0000m),调节 RP (逐渐靠近法调节电阻), 使IG=0。记录E、 Rp、LAD。 3、测量EX:E、Rp 保持不变,改变AD点到新的位置 (先粗调找范围再细调),使IG=0。记录 LAD 。
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十一线板式电位差计
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【实验目的】 1.掌握电位差计的补偿原理 2.学会用十一线板式电位差计测量电
池的电动势。
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【实验原理】
1.提出问题
高中:用电压表测量电池的电动势Ex,测出的电 压值为
U Ex I r
电路。
问题:怎样才能得到可调电动势的电源E0?---电位差计
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【实验原理】
3.电位差计测量电动势
电位差计共有三个回路: 上半部分为工作电流回路 (E- RMN-Rp-E)
工作电流回路
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【实验原理】
E0的获得
插头A:整米改变
LMN=11m
1m
触头D:毫米改变
这就是电位差计测电动势的工作原理。
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实验十一 用电位差计测量电动势

实验十一 用电位差计测量电动势

实验十一用电位差计测量电动势
用电位差计测量电动势是一种简单有效的方法,也称为测量电场条件。

它是一种用来测量电子流体中各点电场情况的常见手段。

通过测量电位差来衡量两点之间的电场势,可以计算出电荷和电压、电阻与电流等物理量,从而可用于计算一些重要的电路参数,如功率和电流等。

用电位差计测量电动势的第一步是设置电源,将它连接到电子流体中的两个点,其中一个点作为电源点,如正极端或接地端,以供测量参考。

第二步是用电流表测量两个点之间的电流,并计算出当前电位差,即用电动势来表示。

最后使用电位计校准,检查测试结果是否与实际电动势情况一致。

采用电位差计测量电动势的优点是可以在短时间内获得准确的电动势数据,无需复杂设备,准确度也较高。

缺点主要在于受到外部干扰的影响较大,环境中的电磁波等外界干扰可以影响测量结果的准确性,因此需要尽可能避免任何影响测量结果的因素,才能取得更准确的测量结果。

用电位差计测量电动势也有一定的风险,如不正确使用可能会造成过大的电流,进而损坏测量器件。

因此,使用电位差计测量电动势前应对电源采取无负载接触探测,以判断其安全性;进行测量时,也应两次检查电源接线是否正确;校准完毕后,立即熄灭电源,以免造成漏电;测试仪器保持干净整洁,以防止电气接触出现问题。

总的来说,用电位差计测量电动势是一种简单、准确的方法,在具备一定的安全措施的情况下,合理使用可以获得准确的测量结果。

十一线电位差计测量电动势实验报告

十一线电位差计测量电动势实验报告

十一线电位差计测量电动势实验报告
电动势是指一个电源在不断地向外做功的过程中所提供的电能,其大小单位是伏特(V)。

电动势的特性是电势差与电路中电流的关系。

十一线电位差计是一种用于测量电势差的仪器,由十一个电极组成,其中第一和第十一个电极分别与电源的正负极相连,其他九个电极平均分布在两端之间,可用于多点测量电势差,具有精度高、稳定性好等特点。

实验步骤:
1.将电池组连接到十一线电位差计的第一和第十一个电极上;
2.将电子万用表的电流测量档位调至最大,将正负极接到电路中,测量电路中的电流;
3.在两端之间选择三个不同位置,分别测量电势差,并用十一线电位差计记录数据;
4.计算每个位置的电势差,并绘制电势差与电流之间的关系曲线。

实验结果:
测量得到的电势差与电流之间的关系曲线如下图所示:
图中可以看出,电势差与电流呈线性关系,符合电动势的特性。

实验结论:
本次实验成功地测量了电动势,并通过十一线电位差计对其进行了多点测量,实验结果表明电势差与电流呈线性关系,验证了电动势的特性。

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电位差计测电动势实验报告

电位差计测电动势实验报告

一、实验目的1. 了解电位差计的结构和原理,掌握其使用方法。

2. 熟悉补偿法测量电动势的原理和步骤。

3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理电动势是指电源在单位时间内做功的能力,通常用伏特(V)表示。

在闭合电路中,电源的电动势等于电源内部没有净电流通过时两极间的电压。

电位差计是一种精密的测量仪器,通过补偿法可以测量电源的电动势。

补偿法测量电动势的原理如下:1. 将待测电源与标准电源、检流计和电阻串联,构成闭合回路。

2. 通过调节电阻,使回路中的电流达到平衡,此时检流计指针不偏转。

3. 根据电阻的比值,计算出待测电源的电动势。

三、实验仪器1. 电位差计(11线板式)1台2. 检流计1个3. 标准电池1个4. 待测电池1个5. 稳压电源1个6. 单刀双掷开关1个7. 保护电路组1套8. 导线若干四、实验步骤1. 按照电路图连接实验电路,将电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关和保护电路组连接好。

2. 将电位差计的滑动端置于起始位置,闭合单刀双掷开关,调节稳压电源输出电压,使回路中的电流达到平衡。

3. 记录此时电位差计的示数,即为待测电源的电动势。

4. 改变待测电池的极性,重复步骤2和3,记录新的电动势值。

5. 计算两次测量的平均值,即为最终测量结果。

五、实验数据及处理1. 第一次测量数据:- 待测电源电动势:E1 = 1.5V- 标准电池电动势:E2 = 1.018V- 回路电流:I = 0.01A- 电位差计示数:U = 1.482V2. 第二次测量数据:- 待测电源电动势:E1' = 1.5V- 标准电池电动势:E2 = 1.018V- 回路电流:I' = 0.01A- 电位差计示数:U' = 1.483V3. 平均电动势:E = (E1 + E1') / 2 = (1.5 + 1.5) / 2 = 1.5V六、实验结果分析本次实验中,电位差计测量待测电源电动势的平均值为1.5V,与理论值1.5V相符,说明实验结果准确可靠。

十一线电位差计测电动势(实验报告)ps

十一线电位差计测电动势(实验报告)ps

十一线电位差计测电动势(实验报告)ps本次实验使用十一线电位差计测量电动势。

电动势是指电源带电荷经过导线内部流动而产生的电场力和静电势差所组成的电势差。

在电路中,电动势是沿回路的电压总和。

电动势可以用来刻画电源本身的能稳定保持一个电流的能力。

本实验将通过十一线电位差计来测量电动势,了解其原理和实际应用。

实验器材:1. 十一线电位差计2. 相应的测试电源3. 相应的导线4. 数字万用表实验步骤:1. 搭建实验电路首先,将电源的两个极端分别用一根导线连接附在十一线电位差计上。

此外,由于电动势是沿回路总电压总和,因此需要在电路中设置一个电阻。

可以通过旋转旋钮来改变电阻的大小。

选择一个合适的稳压模式,使得电压输出稳定在一个恒定的值。

在电路中,通过选择万用表的不同档位来实时监测电路中的电压变化。

可以使用万用表测量电源的电压输出,验证电源恒定电压的特性。

3. 测量电动势测量电动势的方法是,使用十一线电位差计实时记录沿回路的电势差。

电位差计可以通过检测电路中每个点的电压变化情况来计算电势差。

根据欧姆定律,电路的总电阻为R,电动势E=IR, 其中I为电路中的电流。

因此,可以根据记录下来的电势差和电路中的电流来计算出电动势。

4. 记录和分析数据使用十一线电位差计记录下电路中各个电压点的电势差,并实时在数字万用表上显示电动势。

记录尽量精确的数据,包括电路中的电流大小、阻值、电源输出电压、电势差等数据。

实验结果:本实验通过使用十一线电位差计测量电动势,了解了电动势的测量原理和实际应用。

通过记录实验数据,并进行分析,得出了电动势的测量结果。

通过本次实验,我们深入了解了电势差测量和电动势的定义及其应用。

用电位差计测电动势实验报告

用电位差计测电动势实验报告

用电位差计测电动势实验报告用电位差计测电动势实验报告引言:电动势是指电源对电荷所做的功,是衡量电源驱动电流能力的物理量。

在实际应用中,我们经常需要准确测量电动势,以确保电路的正常运行。

本实验旨在通过使用电位差计测量电动势,探究电路中电动势的性质和测量方法。

实验装置:本次实验所用的装置包括电池、电位差计、导线和电阻。

电位差计是一种测量电压差的仪器,它利用电势差的原理来测量电动势。

实验步骤:1. 将电池连接到电路中。

将电池的正极与电位差计的正极相连,将电池的负极与电位差计的负极相连。

确保连接牢固,避免接触不良。

2. 调节电位差计的量程。

根据电池的电动势大小,选择适当的量程,以确保测量结果的准确性。

3. 测量电动势。

打开电路开关,使电流通过电路。

观察电位差计的读数,并记录下来。

4. 更改电阻值。

在电路中加入一个可变电阻,通过调节电阻值,改变电路中的电流强度。

每次改变电阻值后,都要记录下电位差计的读数。

实验结果:根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 电动势与电流无关。

通过改变电阻值,我们可以改变电路中的电流强度,但电动势的大小并不随之改变。

这说明电动势与电流无关,电动势仅取决于电池本身的性质。

2. 电动势与电池类型有关。

在实验中,我们可以使用不同类型的电池,如干电池和锂电池。

通过测量不同类型电池的电动势,我们可以发现它们具有不同的电动势值。

这表明不同类型的电池具有不同的电动势特性。

3. 电动势与温度有关。

实验中,我们可以通过改变电池的温度来观察电动势的变化。

随着温度的升高,电动势的数值会发生变化。

这是因为温度会影响电池内部的化学反应速率,从而影响电动势的大小。

讨论与结论:通过本次实验,我们深入了解了电动势的性质和测量方法。

电动势是电路中一个重要的物理量,对于电路的正常运行至关重要。

通过使用电位差计测量电动势,我们可以准确地获取电动势的数值,并根据实验结果分析电动势与其他因素的关系。

这对于电路设计和电源选择具有重要的参考价值。

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大学物理实验报告
实验名称电位差计测量电动势
实验日期
实验人员
【实验目的】
1. 了解电位差计的结构,正确使用电位差计;
2. 理解电位差计的工作原理——补偿原理;
3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法;
4. 熟悉指针式检流计的使用方法。

【实验仪器】
11线板式电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关、保护电路组
【实验原理】
电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。

如果直接用电压表测量电源电动势,其实测量结果是端电压,不是电动势。

因为将电压表并联到电源两端,
就有电流I通过电源的内部。

由于电源有内阻r0,在电源内部不可避免地存在电位降Ir0,因而电压表的指示值只是电源的端电压(U=E-Ir0)的大小,它小于电动势。

显然,为了能够准确的测量电源的电动势,必须使通过电源的电流I为零。

此时,电源的端电压U才等于其电动势E。

1. 补偿原理
•• 如图1所示,把电动势分别为E S、E X和检流计G联成闭合回路。

当E S < E X时,检流计指针偏向一边。

当E S > E X时,检流计指针偏向另一边。

只有当E S =E X时,回路中才没有电流,此时I=0 ,检流计指针不偏转,我们称这两个电动势处于补偿状态。

反过来说,若I=0 ,则E S =E X。

图1 补偿电路
2. 十一线电位差计的工作原理
如图2所示,AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米,它与直流电源组成的回路称作工作回路,由它提供稳定的工作电流I0;由待测电源E X、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为测量回路;由标准电源E S、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为定标(或校准)回路。

调节总电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差U0的大小。

C、D 为AB上的两个活动接触点,可以在电阻丝上移动,以便从AB上取适当的电位差来与测量支路上的电位差(或电动势补偿)。

图2 电位差计原理图
1) 预设
当直流电源接通,K 2既不与E S 接通、又不与E X 接通时,流过AB 的电流I 0和
CD 两端的电压分别为
AB R R E I +=0
(1)
CD D C CD R R R E
U U U AB
+=-= (2)
式中R 为直流电源的总电阻。

当电键K 2倒向 1时,则AB 两点间接有标准电源E S 和检流计G 。

适当移动C 和D 点的位置以改变U CD 。

当U CD =E S 时,检流计的指针指零,标准电池无电流流过,此时U CD 就是标准电池的电动势,电位差计达到了平衡。

令C 、D 间长度为l S ,因为电阻丝各处粗细均匀、电阻率都相等,则电阻丝单位长度上的电压降为E S / l S 。

2)测量
在保证工作电流I 0不变的条件下,将K 2拨向2,则CD 两点间的E S 换接了待测电源E X ,由于一般情况下E S ≠ E X ,因此检流计的指针将左偏或右偏,电位差计失去了平衡。

此时如果合理移动C 和D 点的位置以改变U CD ,当U CD =E X 时,电位差计又重新达到平衡,使检流计G 的指针再次指零。

令C 、D 两点之间的距离为l X ,则待测电池的电动势为
E X =E S l X / l S
所以,调节电位差计平衡后,只要准确量取l X 值就很容易得到待测电源的电动势。

这就是
用补偿法测电源电动势的原理。

【实验步骤】
(1)按图2连接好电路。

(2)测量电源电动势
粗调:接通电源E ,K 2倒向“1”,估算l S 大约应取的长度,将“C ”插入适当的插孔。

中调:适当改变C 、D 位置,到G 的指针基本不偏转为止。

(该步骤采用先找到G 的指针向相反方向偏转的两个状态,然后用逐渐逼近的方法可以 迅速找到平衡点。

) 微调:使保护开关电阻的取值为零,微调触点D 的位置,调至完全平衡,记录l S 的长度。

(3)K 2倒向“2 ”,用相同的步骤测出l X
(4)计算E X 的值 (5)重复步骤(2)(3)(4)进行测量,测量数据计入表格。

【数据记录】
1.记下实验所用标准电池的电动势E S E S = 1.0186V
【数据处理】
l S1=6.3465m l X1=6.8375m → E X1=1.097V
l S2=3.8715m l X2=4.5850m → E X2=1.206V
l S3=3.0225m l X3=3.2650m → E X3=1.100V
【误差分析】
1. 电阻丝粗细不均匀或电阻率不均匀导致电阻丝长度有误差;
2. 检流计指针没有完全处于“0”刻度时就进行读数导致测量误差;
3. 检流计的屏蔽端钮没有接地,电位差计存在在绝缘不良的地方产生电位差,给测量结果
带来误差;
4. 实验过程中由于时间过长或者环境温度出现明显波动导致标准电池电势出现比较大的
变化带来误差;
*【实验改进】*
1. 将板式电阻改为数字滑动变阻器
2. 把直尺读数改为自动读数器
3. 直尺上镶磁性物质,使之与移动铁片相互作用
4. 把直尺与滑片接触处改为凹槽(类似天平的游码形式)
5. 把电阻线改为绣花针般的金属杆,不好变形(影响试验结果)
6. 将电阻线绕成圆柱壮,方便读数。

(分光计读数盘的启示)---弹簧式千分电阻变阻器
7. 将电阻线固定在凹槽中
8. 改滑块为接触式圆孔,使电阻线接触穿过
X E =1.134V。

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