用电位差计测热电偶的电动势

第第1页中原工学院理学院教案专用纸【课题】用电位差计测热电偶的电动势〔3学时〕【目的】1、了解电位差计的工作原理。2、把握用电位差计测量电动势的方法。【重点】电位差计的使用方法。【难点】工作电流标准化的调整。【前言】

教学说明事项：人身安全电开水电位差和电动势是电学试验中常常遇到的物理量，对它 2) 仪器安全们的值进展测量时，一般状况下都是使用伏特表，但由于测量支路的分流作用，这样测出的电位差并不是用电元件上电位差的真实值。假设能使测量支路上的电流为零，就能得到准确的结果。电位差计就是依据这个原理设计的。电位差计是承受补偿法测量电位差或电动势的一种仪器。它通过将未知电势与电位差计上的电势相比较，此时被测的未知电压回路上没有电流，测量结果仅仅依靠于准确度极高的标准电池、标准电阻以及高灵敏度的检流计。电位差计的测量准确电流、电阻、温度、压力、位移和速度等物理量，在生产检测和科学试验中得到了广泛的应用。1、补偿法原理标准电动势进展比较从而得到未知电动势值的测量方法。

能太快要求项课堂纪律如图1，电动势为E，其值可变并可精准知道，当N依据电路连接上电流表G和未知电动势Ex

后，开头的时候因EI。调整N xE0E=EN N x就知道了未知电动势的值。图1补偿法原理图2、电位差计的工作原理图2电位差计工作原理示意图2RN

EN

的温度补偿电阻，需要依据标准电池的工作温度计算出标准电池的电动势值然后相应调整R；RN

为电位差计工作电源E的分压电阻。通过调整旋钮开关K2

可以分别将“标准回路”和“待测E2〕时，接入标准此第第10页中原工学院理学院教案专用纸ERNENE IR 〔1〕N N1”2”档，视未知电动势接入未知而定〕，接入待测回路，调整RG0，此时E IR 〔2〕X x〔1〕代入式〔2〕得xE R ExX R N

〔3〕N于是可以测出未知电动势Ex。由此可见，试验中需要先进展工作电流的标准化，然后RPRN标准化。电位差计测量电动势的过程就是将未知电动势与标准电池电动势进展间接比较的过程。3、热电偶原理热电偶是用来测温的一种仪表。两种不同成份的导体〔称为热电偶丝材或热电极〕两端生电动势，这种现象称为温差电效应。二、试验仪器〔如图3〕电位差计：UJ31〔4、UJ34〔检流计：AZ19〔67〕导线四根。

关于各种仪器仪表的具体内容和读数方法，请参应内容。3用电位差计测量热电偶电动势试验装置示意图4UJ315UJ346使用沟通电的AZ197AZ198饱和标准电池9热电偶、温度计和电热杯三、试验步骤参考教材上P155内容。UJ31型。A、预备工作将电位差计转换开关K2

K0

档〔UJ313全部松开〔UJ31K1“X1流计、标准电池和热电偶。标准电池上“+”极接电位差计上“标准”接线柱的“+”极；检流计不〔检流计〕接线柱上。热

热电偶简洁断，电偶正负极不好确定，可在测量过程中摸索确定。已经连接好，如将桌面上的电源开关翻开。翻开检流计并调0：将非必要，请不要主旋钮由“关机”旋至“调零”档，稍等片刻，等检流计指动。针根本稳定后，调整“调零”旋钮使指针指0。再将主旋钮为什么是最大档30mV0钮。1. P47的电动势值，把温度补偿电阻RN

E的位N置。B、工作电流标准化翻开电位差计反面的电源及工作电源开 依据“先粗调后关〔UJ31只有一个； 细调、先大档位K2

后小档位的”原K0

〔UJ31这按钮“粗”按下，观看检流计指针的偏转。调整里考察学生“手R0刻度偏转，P针指零；位差计掌握开关K0

〔将UJ31RP旋钮使检流计指零；K0〔UJ31按钮弹起K2至大档位“30mV”档；C给烧杯倒上适量开水。并留意，确保温水太多了冷却度计测量的温度与热电偶工作端的温度全都。热电慢，太少了温度偶另一端置于空气中，温度t0温；

即为前面测量的室达不到。热电偶都已经连K2

接至“未知1”B.3R6接线柱。〔UJ313100K〔UJ313、0检流计的档位选择，使待测回路到达平衡，检流计刚好指零。并马上登记此时温度计的温度，然后再留意读数标准。数填入后面的表1中； 教师检查是否有4.5.D

5℃，重复B.2~5、C.3；C.46K0

的按钮全部弹起，K2

置于“断”档，RRP

归零，关闭背部的电源；并将连接导线取下；将标准电池的连接导线取下；关闭桌面电源；将烧杯中的剩水倒掉。四、数据处理表1不同温差下的热电偶电动势T〔℃〕△T〔℃〕Ex〔mV〕E-△Tx依据热电偶的电动式近似公式，用逐差法计算出直线斜率，即为温差系数α，00T五、课堂争论题为什么测量前要校准工作电流？EN

EN

RN

RGPI=E/R0 N N以进展测量。测量时，用待测电池Ex

EN

接入电路，保持R〔IP

指零，则有：

E IRs 0

ER sRRxs工作电流之后，此计算公式才成立。EN

E的极性是否可以全部反接？为什么？XE、EN

、E的极性是可以全部反接的。由于这样也X能满足电压补偿的条件，使检流计指零。原理图中，假设其中一个〔或两个、EN

、E的极性反接X是否可以？会有什么现象？为什么？〔或两个〕电源的极性反接，是不行以的；否则能满足电压补偿的条件。六、试验中易消灭的问题及解决方法1、 调整指针都不动检查背部的电源开关是否