用箱式电势差计校正电表

用箱式电势差计校正电表实验报告

实验名称：用箱式电势差计校正电表 实验日期 ____________ 温度___________压力___________ 同组者 ___________

一、实验预习部分(实验前完成，并检查，教师签名)

1，实验目的：

1、了解电流表、电压表面板上各符号代表的意义；

2、了解箱式电势差计的结构和原理；

3、比较熟悉正确地掌握箱式电势差计的使用；

4、运用箱式电势差计校正电压表、电流表。

2，实验原理：

箱式电势差计是用来精确测量电池电动势或电势差的专门仪器，如图8-1所示，由工作电源E 、电阻R AB 、限流电阻R P 构成一测量电路，其中有稳定而准确的电流I 0；电源E X 和检测电流计G 组成的一种补偿电路，调节P 点使G 中电流为零，AP 间电压为V AP ，则

E X =V AP

而V AP =R AP · I 0 (R AP 为A 、P 间电阻)，所以

E X = R AP ·I 0 （8-1）

即当测量电路的电阻与电流已知时，可得E X 之值，如将E X 改用标

准电池E S ，可得E S = R S · I 0，或0/S S I E R =，代入式（8-1）得

/X AP S S E R R E = （8-2）

通过滑线变阻器P 点的调节，进行二次电压比较，取平衡时的R AP

和R S 值，根据（8-2）式可求得待测电压E X 的电动势。

1、箱式电势差计的工作电流与电压值标度

如图8-2，将图8-1中的电阻R AB 改为相同电阻R 的串

联电路。设计仪器时先规定仪器的工作电流I 0，其次按

010000.0I V R =确定R 的精确值，这样制作的电势差计其a 、b 、c…各点和A 点电势差精确为0.1V 、0.2V 、0.3V…(即准确可变的电势差)，因此可将这些电压值标在a 、b 、c…各点处。箱式电势差计面板上的电压值标度就是按照此原理进行的。

使用此标度的电势差计去测量，可如图8-3，移动P 点

当检流计G 中电流为零时，则P 点处的示值将等于电动势E X

之值。

2、标准电池与工作电流的校准

图8-4的电路是在图8-2的电路中加入用标准电池E S 监

控电流的校准电阻R S 。例如20℃时所用饱和式标准电池的电动势为1.01859V ，则在设计时使用R S 在E K 间阻值01.01859/R V I =，并在K 点处标以1.01859V ，以后每在20℃使用此仪

器时，先将K 移至1.01859V 处，调节限流电阻R P ，当检流计读数为零时，测量电路中的电流即等于设计的工作电流I 0。

3、用电势差计测量电动势(或电压)、电阻及电流

箱式电势差计的原理如图8-5所示，待测电池的两极或待测电势差的二点接到X 1、X 2，图中的双刀双掷开关S 1倒向右侧，测检流计和校准电路联接，S 1倒向左侧则检流计和被测电路联接。

①测电池电动势或AB 电热差时，可如图8-6联接。

②测回路的电流，如图8-6(b)。当R 为标准电阻时，

测出其两端的电压U AB ，则电流I 等于01.01859/V I

③电阻的测量

如图8-7，将待测电阻R X 和标准电池R S 串联在一电路

中，分别测量其两端的电压U AB 、U BC ，由于回路中电流一定，

所以S

BC X AB R U R U = 即 S BC

AB X R U U R = （8-4） 图中的开关K 1是为了AB 、BC 测量转换用的，有此电势差计将此

开关K 1装在电势差计中的箱中。

4、电势差计灵敏度、准确度等级及基本误差

当电势差计平衡时。从面板上可读出被测电动势之值E X ，如果

这时移动P 点使面板值改变E δ，平衡被破坏，检流计相应地发生一

偏转α，则电势差计的灵敏度S P 定义为E

S P δα=如果测得电势差计灵敏度S P ，则根据检流计刻度的分辨值α∆，求出灵敏度引入的误差E ∆为/P E S α∆=∆。显然，S P 越大由灵敏度引入的误差越小。电势差计的允许基本误差E lim 按下式计算)10(100lim x n

U U E +±=α，式中α为准确度等级，U x 为标度盘示值，U n 为基准值(V)，是该量程中10的最高整数幂。

二、实验电路图

3，操作原理和注意事项：

4，实验仪器：

箱式电势差计，标准电池，直流电源，滑线变阻器，电阻箱，待校正电表，开关和导线。5，实验步骤：

1、熟悉电压表和电流表表盘上的各种符号所表达的意义；

2、观察电势差计面板，了解各旋钮的作用；

3、校准工作电流；

4、校正电压表（1.2V档）；

5、校正毫安表（10mA档）；

6、测量电势差计的灵敏度。

老师签字：

二，实验操作部分

6，实验数据记录表(根据实验内容设计)及数据记录：

7，实验数据与分析：

8，实验总结：

老师签字： . .