大学物理实验报告----电位差计的使用
大学物理实验电位差计
Rn A
E
K1
C
D
B
Ex
R
K2
G
Es
K3
三、标准电池
标准电池的电动势是温度的函数 Es (t ) Es (20) 39.94 106 (t 20)
0.929 106 (t 20)2 0.009 106 (t 20)3
公式中，Es(20)=1.01866V是20℃时的标准电 动势，t是温度，以℃为单位。
四、确定测量误差
由于检流计灵敏度的限制以及在米尺上测量电 阻丝的长度存在测量误差，因此电动势的测量 结果也存在误差。
确定测量误差的方法：在检流计平衡后，改变 电阻丝的长度，使检流计指针向左偏转一小格，
记录长度 ，再L向 右偏转一小格，记录长度 ，
可L以证明，最大测量误差为
Ex A L L
五、测量电池内阻r
④测量待测电动势。断开K3，K2倒向Ex侧， 调节电阻丝长度（注意不是调节Rn），使检流
计指零，再闭合K3细调，记录电阻丝长度Lx。
2、确定测量误差ΔEx 3、测量内阻r
（并联的电阻箱取R=500Ω）
Rn
E
K1
A
B
L1 L2
G
Ex
R K2
在Ex两端并联一电阻R，断开和接通开关K2时 测量的电阻丝长度分别为L1和L2，则
r
R
L1 L2 L2
六、实验内容及要求
分别取A=0.2000V/m和A=0.3000V/m完 成如下实验内容：
1、测量电池电动势Ex ①准备工作。调节电源电压U=6V，R取 500Ω，检流计取1mA档并调零； ②断电的情况下连接电路（所有开关均断开!) ③调节工作电流。记录室温，计算Ls，将电阻 丝的长度准确置于Ls处，闭合K1，K2倒向Es侧 （注意顺序），调节Rn，使检流计指零，再闭 合K3，细调使检流计指零。
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篇一：电位差计的原理及使用预习、原始数据、实验报告实验预习报告234实验原始数据记录表5篇二：实验6 电位差计的原理和使用实验6 电位差计的原理和使用电位差计是测量电动势和电位差的主要仪器之一。
用电位差计测量未知电动势，就是将未知电压与电位差计上的已知电压相比较。
由于应用了补偿原理和比较测量实验方法，测量的结果仅仅依赖于准确度极高的标准电池、标准电阻以及高灵敏度的检流计，测量精度可高达0．05％。
它不仅被用来精确地测量电动势、电压、电流和电阻，而且还用来测量电量,如温度、压力、位移和速度等。
在校准电表和直流电桥等直读式仪表上也有重要作用。
电位差计的优点很多，但也有一些缺点，如测量过程比较烦琐，工作时间比较长，工作电流容易变化，易影响测量结果，因此每次使用都采用校准和测量两个步骤。
实验目的1. 掌握电位差计的工作原理、结构、特点和操作方法；2. 掌握用箱式电位差计测量电动势或电压的基本方法。
预习检测题1. 用电位差计测量电动势有何优缺点？并与电压表的测量进行比较并说明。
2. 什么叫补偿法？它有何优点？3. 在使用电位差计进行测量前，必须先对电位差计进行校准，为什么？实验仪器十一线电位差计；标准电池；1#电池；检流计；箱式电位差计；稳压电源。
实验原理一、补偿原理用电压表无法测量电源的电动势。
如图所示的电路中，电压表所测的是电源的端图电压u。
仅在I=0时，端电压u才等于电动势Ex，但只要电压表与电源一并联接，I就不可能为零，故欲测电源电动势，应采用其它的方法。
电位差计是将待测电动势与标准电动势进行比较测量的仪器。
它的基本原理如图所示。
设E0为一连续可调的标准电源电动势，而EX为待测电动势。
若调节E0，使流过检流计G中电流为零（即回路中电流I=0），则E0=EX。
上述过程的实质是，不断地用已知的标准电动势E0与EX比较，直到检流计指示电路中电流为零时，说明二者已相等。
电路呈这种状态，称为补偿状态。
北航物理实验研究性实验报告——电位差计及其应用
ZX-21电阻箱（两个）、指针式检流计、标准电池、稳压电源、待测干电池、双刀双掷开关；UJ25型电位差计、电子检流计、待校电压表、待测电流表。
四
自组电位差计
（1）设计并连接自组电位差计的线路
a)画出电路图，注意正确使用开关，安排好工作电流标准化以及EX测量的补偿回路。
b)按设计要求（E≈3V，EX≈1.5~1.6V，I=I0≡1mA，EN按温度修正公式算出），设置各仪器或元件的初值或规定值。标准电池温度修正公式为：
双刀双掷开关接入2时，R1’=1743.5Ω，R2’=1396.8Ω
当指针偏转14格时。R1’’=1763.8Ω，R2’’=1376.5Ω
利用UJ25型电位差计测得待测干电池电势为1.3976V
数据处理
考虑到测量EX时的工作电流不仅与 有关，而且也受R1+R2和R1’+R2’测量误差的影响，修正EX表达式为EX= 。
分析表达式中各变量的不确定度：
（1）R1、R2、R1’、R2’的误差，主要有电阻箱仪器误差（限）来估计。
（2）EN的示值误差和因E、EN不稳定所带入的误差。
（3）两次示零过程中示零电路的灵敏度误差。
分别计算各直接观测量不确定度的A类分量和B类分量并合成
ΔR2=(1000x10-3+0+10x2x10-3+8x5x10-3+0.5x5x10-2+0.020)Ω=1.015Ω
由补偿原理可知，可以通过测定Vcd来确定Ex，接下来的问题便是如何精确测定Vcd，再次采用比较测量法。如上图所示，把EX接入RAB的抽头，当抽头滑至位置cd时，G中无电流通过，则Ex=IRcd，其中I是通过Rab的电流；再把一电动势已知的标准电池EN接入RAB的抽头，当抽头滑至位置ab时，G再次为0，则EN=IRab，于是
实验7.电位差计的原理和使用
班别
姓名 学号
大学物理Ⅱ 电位差计的原理和使用 实验地点
用电压表粗测待测电动势的电池端电压，合上 Kp，调节 Ep 或 Rp,使得电阻丝 AB
之间的电压略大于 E，和 Ex. 开关 K 投向“1” ，保护电阻 R 先调到最大，然后，一方面逐渐 减少保护电阻（直至减到零） ，另一方面适当地反复调节 M、N 的位置，使电流计指针指零， 并记下 MN 段的长度。
2
四、实验数据整理与归纳 Es=1.0186V 温度：室温 Ex 标=0.6V Ex（测）=（Lx/Ls）×Es Ex 平均=（0.603+0.602+0.603+0.601+0.600）/5=0.6018（V） △Ex=Ex 平均-Ex 标=0.6018-0.6=0.0018（V） 五、实验结果分析 1、实验数据误差不大。误差的主要来源应该是 Lx 和 Ls 的长度测量误差。 2、误差还可能是由于电阻丝的不均匀或温度的改变 六、实验心得 1.要正确连接电路，对于电路，要加以适当的保护，以免烧坏电表。 2.要选择适当的滑动变阻器和灵敏电流计 G，这样才能获得多组数据。
度 Lx。
(3)
值） ，合上 Kx，再调节 M、N 的位置使得 G 指零，记下 MN 的长度 （cm） Ex（V） 564.5 334 0.603
2 618.8 336 0.602
3 637 376.8 0.603
4 720.3 425.6 0.601
5 875.1 515.7 0.600
(2)
Kx 断开，K 投向 2，调节 M、N 的位置使得灵敏电流计 G 指零，并记下 MN 的长 Ro 取一定值（最好选 Ro 接近 Ex 的内阻的 r 值，可先粗侧一次 r 值后再选定 Ro 记录室温，对标准电池电动势进行修正，分别求出待测电池的电动势 Ex 及其内阻 r 稍改变 Rp 阻值，重复测量 Ex 和 r 共测 5 次，求出平均值及误差。
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。
十一线电位差计测电动势(实验报告).doc
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。
(2023)电位差计的原理与使用实验报告(一)
(2023)电位差计的原理与使用实验报告(一)电位差计的原理与使用什么是电位差计？电位差计是一种用于测量电势差的仪器。
它可以读取两个电极之间的电压，从而得知它们之间的电位差。
电位差计通常由高精度的电子元件和电路组成，可以非常准确地测量电位差。
电位差计的原理电位差计的原理基于欧姆定律和基尔霍夫电压定律。
在电位差计中，两个电极之间的电势差可以表示为：V=IR其中，V 表示电势差，I 表示通过电路的电流，R 表示电路的电阻。
电位差计的使用使用电位差计时，需要先将电极插入待测电路中。
然后，将电位差计放置在稳定的地方，并调整它的灵敏度，以便可以读取正确的电压。
接着，连接电位差计和电极，打开电源，并开始读取电位差计的输出。
用途十分广泛，电位差计常被用于科学实验、电路测试、电池测试等方面。
总结电位差计是一种精度较高的电压测量仪器，可被广泛应用于各类实验与测试中。
我们应该学习并掌握使用电位差计的方法，以便更好地利用它完成实验和测试工作。
使用注意事项在使用电位差计时，需要注意以下几点：•电路应该是闭合的，以保证数据的准确性。
•应该保持电路的稳定性，避免电路中出现过多的电磁干扰。
•应该根据电路的具体情况来设置电位差计的灵敏度。
•使用前应该检查电位差计的电池电量，以确保其可以正常工作。
常见电位差计型号常见的电位差计型号包括：•HP 34401A 型号的电位差计，具有高精度和高速度的特点，适用于各种电压的测试。
•34410A/34411A 型号的电位差计，具有比 HP 34401A 更高的精度和更好的稳定性。
•Keithley 2002 型号的电位差计，具有高速率和高精度的特点，适用于各种DC电压测量。
结论电位差计在科学实验和电路测试方面具有非常重要的作用。
掌握电位差计的原理和使用方法，可以帮助我们更好地完成实验和测试工作。
此外，选择合适的电位差计型号也十分重要。
我们应该根据具体的需求来选择合适的产品，以获得最佳的测试结果。
实验六 电位差计的应用
实验六电位差计的应用【实验目的】1. 掌握电位差计的工作原理和结构特点；2. 学习使用电位差计测电池电动势和电压的方法。
【实验仪器】UJ-25型电位差计、检流计、标准电池、电阻箱、标准电阻、电池、单刀开关等。
【实验原理】电位差计是用来测量电位差的仪器，其精度高，在生产科研和计量等部门得到了广泛应用。
电位差计不仅用于测量直流电动势(电压)，而且还常用于测电流、电阻和功率，并还可通过转换器件用来测量非电量，如温度、压力、位移等。
一、电位差计的电路原理如果要测未知电动势Ex，原则上可按图3-42安排电路，其中E0是可调电压的电源。
调节E0使检流计指零，这就表示在这个回路中两电源(E0, Ex)的电动势必然是方向相反、大小相等，故数值上有：Ex=E0这时，我们称电路达到补偿。
在补偿条件下，若E0的数值已知，则Ex即可求出。
据此原理制成的测量电动势或电位差的仪器称为电位差计。
可见，电位差计需要有一个E0，而且它要满足两个要求：(1) 它的大小应便于调节，以使E0能够和Ex补偿；(2) 它的电压应该很稳定，并能读出准确的电压值。
图3-42图3-43在实际的电位差计中，E0是通过下述方法(如图3-43)得到的：电源E、限流电阻R′和精密电阻Rab串联成一闭合回路，当有一恒定的标准电流I0流过电阻Rab 时，改变Rab上两滑动头C，D的位置，就能改变C，D间的电位差VCD 的大小，VCD正比于电阻Rab中C，D之间的那部分电阻值，由于测量时应保证I0恒定不变，所以在实际的电位差计中都根据I0的大小把电阻的数值转换成电压刻度标在仪器上，VCD相当于上面所需要的“E0”。
测量时把滑动头C，D两端的电压VCD引出与未知电动势Ex进行比较。
ExCDGEx(或EsC′D′GEs)称为补偿回路。
要注意的是在电路中E和Ex(或Es)必须接成同极性相对抗，即Ex的负极要接在ab线上电位较低的一点，而Ex的正极经检流计后，接在电位较高的一点。