低电势电位差计测量电源电动势的实验研究_简报_

低电势电位差计测量电源电动势的实验研究(简报)

　　　　　　　　　　　　　　郭　敏

　　　　　　　　　　　(四川农业大学工学院/雅安市625014)

摘　　　要　本文采用低电势箱式电位差计,测量了甲电池的电动势。实验结果表明,该方法

操作简单,准确度高,精密度好,与板式电位差计测量结果极为接近,且有效数字可达六位,相对误差为0.044%,是一种精确测量电源电动势的可靠方法。

关　键　词　低电势　箱式电位差计　电动势[32CA]中图分类号　O4-33

　　电位差计是利用补偿原理测量电动势或电位差的仪器,电位差计的测量准确度可达0.01%或更高[1],是测量仪器中使用最为广泛的仪器。目前,主要有两类仪器,一类是板式电位差计,另一类是箱式电位差计,这两类仪器基本原理是相同的,但是各有优缺点[2]。

板式电位差计由于它是解剖式结构,学生易于掌握原理,且实验有连接电路,排除故障等训练,因此板式电位差计作为学生实验是比较好的。但现有的板式电位差计多属十一线式,故十一根电阻丝长度不可能完全相等,因此长度测量存在着系统误差,又十一根电组丝中十根磨损较小,米尺上面的一根磨损最严重,致使阻值增大,且用板式电位差计测量时,读数只能读到毫米位,有效数字一般为四位,准确度等级比较低,大约为0.05

[3]

度,为此,我们根据实验室现有的仪器设备,用低电势电位差计采用下述方法对电源的电动势进行了测量,效果比较满意。1实验装置及仪器

　　实验装置如图1所示。Es为便携式饱和标准电池,Eo为稳压电源,提供工作电压;EB为1.5伏干电池,提供一个补偿电动势,以扩大其量程;Ex为被测电动势;(G)为直流复射式光点检流计;K1为单刀双掷开关;K2为双刀双掷换向开关;R1和R2为旋转式电阻箱;两台UJ31a型低电势直流电位差计的补偿电势输出顺向串接起来,构成一个双电源电势差计,其量程为各电势差计量程之和。2实验方法

2.1首先校正工作电流,各电势差计分别独立校准。

2.2将电位差计的读数盘置于一定的数值,开关K1扳向位置“1”,K2扳向位置“11”,调节电阻R1使检流计指示零位置,如R1调节细度

0.

1级。为了精确地测量电动势和电压,可采用低电势箱式电位差计,用箱式电位差计测量时,有效数字可达六位,读数可读到微伏位。用箱式低电势电位差计测量,要解决的问题是如何使量程扩大而不降低其测量准确

　　1996-11-22收稿。

287图1实验装置

　　　　　　　　　　　　　　表1甲电池电动势的测定

　　　测定方法　　　　测定次数　　Ex(V)　　　Ex(V)　　　󰀁(V)　　相对误差　　　　　　　　　　　　　　1　　　　1.47394　　　　　　　　　　　　　　　　　　　低电势箱式电位差计　　　2　　　　1.47205　　1.47302　　0.00077　　0.044%　　　　　　　　　　　　　　3　　　　1.47306　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　　　　1.480　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　板式电位差计　　　　　　2　　　　1.481　　　1.480　　　0.0012　　　0.068%　　　　　　　　　　　　　　3　　　　1.478　　　　　　　　　　　　不够,还可辅助调节电位差计读数盘示值使其平衡,读出电位差计读数盘示值Ex1。2.3将开关K1扳向位置“2”,K2扳向位置“22”,只调节电位差计读数盘而不调节R1,使检流计指示零的位置,再次读出电势差计读数盘示值Ex2,则被测电动势的值为:

　　Ex=Es+Ex1+Ex2

源的电动势是可行的,可得六位有效数字,标准偏差和平均相对误差都较小,均小于用板式电位差计测量所得的结果,提高了测量的精确度,减少了实验误差,操作也非常简便,是一种测量电动势的可取手段。

参考文献

1李锐锋.电位差计测量低值电阻.实验科学与技术,1995特2辑:61

2华中工学院等编.物理实验.高等教育出版社,1981:110-115

3潘人培等编.物理实验教学参考书.高等教育出版社,1990:130-143

　　　　　　(下转292页)

3实验结果与讨论

　　我们采用上述方法,对甲电池的电动势进行了测量。此外,为了考查测量方法的可靠性,还采用了板式电位差计进行了重复测量,有关数据及结果见表1。

　　由表1中的数据看出,用本文所述的方法测定电

2889Li,Huilin.Classificationandphyl-oge-nyofNymphaeaceaeandalliedfami-lies.

Amer.Mid.Naturalist.1955,54(1):33-41.

THEANATOMICALSTUDYONBRASENIASCHREBERI　　　DingChunbang　ZhouYonghong　WangChangquan

　　　　　　　　　　(DepartmentofBasicSciences,Sichuan

　　　　　　　AgriculturalUniversity/Yaan,Sichuan,China625014)

　　Abstract　ThetransectionsofBrasenia　schreberi′s　root,rootstock,　stem,laminaandpetiolewerestudiedundermicroscope　in　this　paper.　The　resultsprovidesomebasicinformation　for　the　further　systematic　studies　and　thedevelopmentanduti-lizationoftheresourcesofBrasenia.

　　KEYWORDS　BRASENIASCHREBERI;ROOTS;ROOTSTOCK;BLADES;PETIOLE;ANATOMY.

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(上接288页)

MEASURINGELECTRICSOURCE　ELECTROMOTIVEFORCEWITHPOTENTIALDIFFERENCEMETEROFLOW

ELECTROMOTIVE　FORCE

　　　　　　　　　　　　GuoMin

　　　　　　　　　　　　(CollegeofEngineering,Sichuan

　　　　　　　AgriculturalUniversity/Yaan,Sichuan,China625014)

　　Abstract　Themeanstomeasurebatteryelectromotive　force　with　potentialdifferencemeteroflowelectromotiveforcebox　is　introduced　in　the　paper.Laborato-rialresultsshowthismeanshashighaccurate,　reliable　reproducible,andsimpleoperat-ing,withwhichthesameresultswereobtainedasthosebyboardpotentialdifferencemeterdo.Andthen,itsvalidcountis　6　digits,　RSD　is0.044%.Andthemethodisreliableformeasuringelectric　source　electromotiveforce.

　　KEYWORDS　LOWELECTROMOTIVEFORCE;BOXPOTENTIALDIFFERENCEMETER;

ELECTROMOTIVEFORCE.

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