用补偿法测电压、电流和电阻.PDF

■ 用补偿法测电压、电流和电阻 目的要求 1．掌握补偿法原理，了解其优缺点。 2．掌握 UJ—31 型直流电位差计的原理、构造及使用方法。 3．学会用 UJ—31 型电位差汁来校准微安表及测量其内阻 实验原理 电压的测量，一般用伏特表。由于电压表并联在测量电路中．电压表有分流作用，会对原电 路两端的电压产生影响，测量到的电压并不 是原电路的电压。用电压表测量电源电动势 时，由于电压表的引入，电源内部将有电流， 电源一般有内阻，内阻上持有电压降，从而 电压表读数是电源的端电压，它小于电源的 电动势。由此可知，要测量电动势，必须让 它无电流输出。 补偿法是电磁测量中一种常用的精密 的测量方法，它可以准确地测量电动势、电 位差，是学生必须掌握的方法之一。 UJ—31 型电位差计的工作原理图如图所示。 UJ-31 型电位差计的工作电路由 E 、R、R 、 a N R 、R 组成。调节 R ，可以控制工作电流 I 的大 PN P P 小。 当转换开关合在“标准”位置时，调节 RP (对 应仪器面板上有粗、中、细三个可调电阻)， 可使检流计指示为零，这时有等式 ( ) E I R +R S N PN E S I R +R N PN 若预先知道 E 的值，选择适当的电阻 R 和 S N 可调电阻 R ，就可使工作电流 I 成为一恒定值，我们称之为校标准。标推电池 E 的电动势 PN S 的范围一般为 1.0178—1.0190V。UJ-31 型电位差的 R 为 10178Ω，R 为 12 个 0.01Ω 的电 N P 阻，调节 R ，使检流计指示为零，R 与 R 上的电压降与 E 相等，那么其上的电流正好为 PN PN N S 10．0000mA。 测量时将转换开关 K 合在未知1或未知 2，调节测量电阻 R(面板上 I、Ⅱ、Ⅲ)，使捡 流计指示为零，此时有 E IR X 若 I 为已校准的值，在 U—31中 I为10.0000mA，则由 R 的值可算出 EX 的值，测量时 调节 R，面板上标出的是 IR 的值，即所测得的电位差的值。 仪器用具 滑线式电位差计一套、U—31 型直流电位差计 一台、捡流计一台、标准电池、电温、待测 电池、微安表头、电阻箱。 实验内容 1、用滑线式电位差计测量电池的电动势和内阻 2、U—31 型直流电位差计校准微安表和测量其内阻 （1）。按图接好线路。图中、ES 为标准电池， G 为植流计，Ea 为工作电源(要求其电压在 5．7 —6．4v 范围内)，Ex ，为待测电路的电源，RS 为标准电阻。 ’ （2）．U—31 型直流电位差计的校准 a. K 置“断”位置，先调好检流汁光点为零， 选择光电检流计为╳O．01 档。 b. 根据当时温度计算标准电他的电动势，将 RPN 置于此值. c. 将K 调至标准，Kt 调至 X10 档。 d. 按“粗”按钮，调节 R (粗)、R (中)、R (细)，使检流计指示为零。检流计如指示摆 P1 P2 P3 动 太大、太快，应立即松开按钮，并注意使用“短路”按钮，以保护检流计。 e. 逐步将检流计换为╳0.1 档╳1，重复 d 的步骤。 f. 按“细”按钮，检流计在╳l 挡时，调节粗、中、细旋钮使检流计指示为零，表示已校 准好，即工作电流已校准为 10。0000mA。 （3）．校准微安表并测表头内阻 思考题