电位差计测量电动势_电位差计测电动势原理_电位差计的数据处理

4.11 用电位差计测量电动势

实验简介

用电位差计测电压，是将未知电压与电位差计上的一直流电压相比较。它不象伏特计那样需要从待测电路中分流，因而不干扰待测电路，测量结果仅仅依赖准确度极高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计。它的准确度可以达到0.01%或更高，是精密测量中应用最广泛的仪器之一。它不但可以精确地测定电压、电动势、电流和电阻等，还可以用来校准电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的测量中也占有重要的地位。

实验目的

1.了解电位差计的结构、工作原理及操作方法； 2.学会测量电动势的一种方法。

实验原理

一．电位差计的线路原理。

如果要测未知电动势Ex，原则上可按图4.11-1连接电路，其中E0是可调电压的电源。电位差计测量电动势

调节E0，使检流计指零，这就表示在回路中两电源（E0、Ex）的电动势必然是方向相反，大小相等，故数值上有

E0Ex

x

这时称电路达到补偿，如果 E0的数值已知，则Ex即可求出。据

此原理构成的测量电动势或电位差的仪器称为电位差计。可见，构成电位差计需要一个E0，而且它要满足两个要求：

（1）它的大小易于调节，使E0能够和Ex补偿；

（2）它的电压很稳定，并能读出准确的伏特数。

在实际的电位差计中，E0是通过下面的方法

'

（图4.11-2）得到的：电源E、限流电阻R和精密a

b电阻Rab串联成一闭合回路，称为辅助回路，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之间那部分的电阻值，由于测量时必须保证I0恒定不变，所以实际

电位差计都根据I0的大小把阻值转换成电压刻度标x

图4.11-2 在仪器上。Vcd相当于上面所要求的“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。请注意：在电路中E和Ex（或Es）必须接成同极性相对抗，也即Ex的正极要接在ab线上电位较高的一点，而Ex的负极经检流计接在电位较低的一点。

二．电位表计的使用步骤。电位差计测量电动势