实验十一箱式电位差计的使用电位差计是通过与标准电势源（一般为饱和型或不饱和型标准电池）的电压进行比较来测定未知电动势的仪器。由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电路在实际测量时通过的电流强度为零，从而可以达到非常高的测量准确度。电位差计被广泛地应用在计量和其它精密测量中。虽然随着科学技术的进步，高内阻、高灵敏度仪表的不断出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿法原理是一种十分可贵的实验方法和手段。它不仅在历史上有着十分重要的意义，至今仍然是值得借鉴的好方法。【实验目的】1.学习“补偿法”在实验测量中的应用；2.掌握电位差计的工作原理和结构特点：3.练习用箱式电位差计测量干电池电动势以及电阻、电流等。【实验仪器】DW-IV型箱式电位差计、干电池、电阻、毫安表、若干导线等。实物如图所示：ACDW-IV型直流电位汽计图3-11-1DW-IV型箱式电位差计实物图
实验 十一 箱式电位差计的使用 电位差计是通过与标准电势源（一般为饱和型或不饱和型标准电池）的电压 进行比较来测定未知电动势的仪器。由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电 路在实际测量时通过的电流强度为零，从而可以达到非常高的测量准确度。电位 差计被广泛地应用在计量和其它精密测量中。虽然随着科学技术的进步，高内阻、 高灵敏度仪表的不断出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计 的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿法原理是一种十分可 贵的实验方法和手段。它不仅在历史上有着十分重要的意义，至今仍然是值得借 鉴的好方法。 【实验目的】 1．学习“补偿法” 在实验测量中的应用； 2．掌握电位差计的工作原理和结构特点； 3．练习用箱式电位差计测量干电池电动势以及电阻、电流等。 【实验仪器】 DW-IV 型箱式电位差计、干电池、电阻、毫安表、若干导线等。实物如图所示： 图 3-11-1 DW-IV 型箱式电位差计实物图
【实验原理】一般用伏特表测电位差或电动势时，由于伏特表自身的内阻在电路中有分流作用，往往产生较大的测量误差。而用电位差计测电位差或电动势时，却不存在这个问题。箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电位差的专门仪器。它采用电位比较方法依据补偿原理进行测量，由于与之配合使用的标准电池电动势非常稳定，用做检测电流的灵敏电流计灵敏度很高，加上箱式电位差计的电压比较电路精确度较高，因此，它能精确地测量待测的电位差和电池的电动势。同时，因为箱式电位差计精度很高，常用来校正电压表和电流表，H图3-11-2电压补偿原理图图3-11-3电位差计原理简图1.电压补偿原理图3-11-2为电压补偿原理图。在图3-11-2中，Ex为被测未知电动势，Eo为可以调节的已知电源，G为检流计。在此回路中，若E。±E，，则回路中一定有电流，检流计指针偏转。调整E。值，总可以使检流计G指示零值，这就说明此时回路中两电源的电动势必然是大小相等，方向相反，数值上有E，=E。，因而相互补偿（平衡）。这种测电压或电动势的方法称为补偿法。电位差计就是应用这种补偿原理设计而成的测量电动势或电位差的仪器。由上可见，构成电位差计需要有一个特定的可调电源E。，而且要求它满足两个条件：①它的大小便于调节，使E。能够和E补偿；②它的电压很稳定，并能读出精确的伏特值。2.电位差计原理
【实验原理】 一般用伏特表测电位差或电动势时，由于伏特表自身的内阻在电路中有分流 作用，往往产生较大的测量误差。而用电位差计测电位差或电动势时，却不存在 这个问题。 箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电位差的专门仪器。它采用电位 比较方法依据补偿原理进行测量，由于与之配合使用的标准电池电动势非常稳 定，用做检测电流的灵敏电流计灵敏度很高，加上箱式电位差计的电压比较电路 精确度较高，因此，它能精确地测量待测的电位差和电池的电动势。同时，因为 箱式电位差计精度很高，常用来校正电压表和电流表。 图 3-11-2 电压补偿原理图 图 3-11-3 电位差计原理简图 1．电压补偿原理 图 3-11-2 为电压补偿原理图。在图 3-11-2 中，Ex为被测未知电动势，E0为 可以调节的已知电源，G为检流计。在此回路中，若 0 ≠ EE x ，则回路中一定有 电流，检流计指针偏转。调整 值，总可以使检流计G指示零值，这就说明此时 回路中两电源的电动势必然是大小相等，方向相反，数值上有 ，因而相 互补偿（平衡）。这种测电压或电动势的方法称为补偿法。电位差计就是应用这 种补偿原理设计而成的测量电动势或电位差的仪器。 E0 x = EE 0 由上可见，构成电位差计需要有一个特定的可调电源 ，而且要求它满足 两个条件：①它的大小便于调节，使 能够和E E0 E0 x补偿；②它的电压很稳定，并 能读出精确的伏特值。 2．电位差计原理