用板式电势差计测量电池的电动势和内阻实验

1、罿图1电势差计原理图MN的电流I和两端的电ab-Ua -UbRe内(1)RabR3RmnRe 内莈用板式电势差计测量电池的电动势和内阻实验蒇实验目的肅1 掌握用电势差计测量电动势的原理;蒀2 测量干电池的电动势和内阻。蝿实验仪器袄板式电势差计、检流计、标准电阻、电阻箱、滑线变阻器、标准电池、直流电源、待测干电池。螃实验原理葿电势差计是一种电势差测量仪器.它的工作原理与电桥测电阻一样，是电势比较法.其中板式电势差计的原理直观性较强，有一定的测量精度，便于学习和掌握。羆板式滑线电势差计的电路如图1所示图中M.N为一根粗细非常均匀的电阻丝，它与可变限流电阻Rp以及工作电池 E、电源开关Ke互相串联.

2、Es为标准电池.Ex为待测电池的电动势.G为检流计.当Ke接通，Kg既不与Es接通又不与Ex相连时，则流过压Uab分别为袀式中Re内为电源E的内阻.当电键 Kg倒向1时，贝U ab两点间接有G和Es.若Uab=Es时，检流计指零，标准电池无电流流过，则Uab就是标准电池的电动势，此时称电势差计达到了平衡.令ab间的长度为I，则电阻丝单位长度的电压降为Esl，如果，Es J.01866V ,1l =10.1866m,那么Es.l = 0.100000V m .当电键Kg倒向2时，则ab两点间的Es换接了 Ex.由于一般情况下 Ex = Es，因此检流计指针将左偏或右偏，电势差计失去了平衡.如果合

3、理地移动 a和b点以改变Uab值，当Uab = Ex时，电势差计又重新达到平衡,令ab间的距离为1 x，则待测电池的电动势为xEx莄(3)羅 Ex =0.100000lx(4)聿所以调节平衡后，只要量度 1 x值就很容易得到待测电池的电动势。 肇下面讨论怎样用电势差计测量电池的内阻。肆根据全电路欧姆定律 U =E - IR内可知，为了测定电池内阻 Rx内，必须要电池放出一定的电流I，通常情况下 Rx内为常数，为了控制回路中I的大小，要设置限流器 测量采用电流电压变换法，即测量阻值足够准确的电阻器两端电压，根据电压除以电阻算出电流值，因此测量电池内阻的实验线路如图2所示。Ex RsU 02蚄化简

4、为R Rs Rx内(5)R，电流的E R图2测量电池内阻芁式中U02与R为变量，若R为自变量，并与待测量Rx内分开，变换上式，可以得到RsRx 内ExRsExRs艿显然 与R成线性关系，其中斜率U 02b =ExRS，则ExRsRx 内a 二ExRs二bRs Rx内，则R“»Rs(7)羇芄实验内容葿1 按图1接线，图中Rp为滑线变阻器， R为电阻箱，Rs为标准电阻器.Es和Ex分 别为标准电池和待测电池的电动势虚线框内就是十一线电阻丝，a为粗调接线柱，b为细调滑动块。莆2 .电流标准化调节蒅通过下式可以计算出室温 t时标准电池的电动势 Es。肃 Es 二 E20 -E蒈其中= 39.

5、9 汇 dth 20）+0.94“*卞2O2 0.009汉（仇鸟。）3】"。螇中E20表示温度为20 C时的电动势（标准电池上已注明其值） ，1e】v表示E以V为 单位时的数值 V C表示t以C为单位时的数值.置 a、b间的长度为10Es V m，女口Es = 1.01866V，则a、b间的长度为10.1866m .接通Ke，将Kg与1端相连，精细调 节Rp,使Ig ,即电势差计达到平衡，完成了电流标准化调节程序。腿3 .测量U02值已知待测电池的电动势 Ex =1.5V左右，放电电流要大于 100 mA才稳 定（当然不宜过大），因此取Rs =10，使 R从0到51变化，测量U02值。螂4取R为横坐标， 为纵坐标，将上述测到的数据作 -R图，根据图线求得 U 02U 02截距和斜率的值，再算出待测电池的电动势及其内