用板式電勢(shì)差計(jì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)

1、用板式電勢(shì)差計(jì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用電勢(shì)差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的原理；2測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)儀器 板式電勢(shì)差計(jì)、檢流計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電阻、電阻箱、滑線變阻器、標(biāo)準(zhǔn)電池、直流電源、待測(cè)干電池。012圖1 電勢(shì)差計(jì)原理圖實(shí)驗(yàn)原理電勢(shì)差計(jì)是一種電勢(shì)差測(cè)量?jī)x器它的工作原理與電橋測(cè)電阻一樣，是電勢(shì)比較法其中板式電勢(shì)差計(jì)的原理直觀性較強(qiáng)，有一定的測(cè)量精度，便于學(xué)習(xí)和掌握。 板式滑線電勢(shì)差計(jì)的電路如圖1所示圖中M.N為一根粗細(xì)非常均勻的電阻絲，它與可變限流電阻RP以及工作電池、電源開(kāi)關(guān)KE互相串聯(lián)ES為標(biāo)準(zhǔn)電池.EX為待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)G為檢流計(jì)當(dāng)KE接通，KG既不與ES接通又不與EX相連時(shí)，則

2、流過(guò)MN的電流I和兩端的電壓Uab分別為 （1） （2）式中RE內(nèi)為電源E的內(nèi)阻當(dāng)電鍵KG倒向1時(shí)，則ab兩點(diǎn)間接有G和ES若Uab=ES時(shí)，檢流計(jì)指零，標(biāo)準(zhǔn)電池?zé)o電流流過(guò)，則Uab就是標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)稱(chēng)電勢(shì)差計(jì)達(dá)到了平衡令ab間的長(zhǎng)度為l，則電阻絲單位長(zhǎng)度的電壓降為，如果，那么當(dāng)電鍵KG倒向 2時(shí)，則ab兩點(diǎn)間的ES換接了EX由于一般情況下，因此檢流計(jì)指針將左偏或右偏，電勢(shì)差計(jì)失去了平衡如果合理地移動(dòng)a和b點(diǎn)以改變Uab值，當(dāng)時(shí)，電勢(shì)差計(jì)又重新達(dá)到平衡，令ab間的距離為，則待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為 （3） （4）所以調(diào)節(jié)平衡后，只要量度值就很容易得到待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)。下面討論怎樣用電勢(shì)差計(jì)測(cè)

3、量電池的內(nèi)阻。根據(jù)全電路歐姆定律可知，為了測(cè)定電池內(nèi)阻，必須要電池放出一定的電流，通常情況下為常數(shù)，為了控制回路中的大小，要設(shè)置限流器，電流的測(cè)量采用電流.電壓變換法，即測(cè)量阻值足夠準(zhǔn)確的電阻器兩端電壓，根據(jù)電壓除以電阻算出電流值，因此測(cè)量電池內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)線路如圖2所示。02圖2測(cè)量電池內(nèi)阻化簡(jiǎn)為 （5） 式中與為變量，若為自變量，并與待測(cè)量分開(kāi)，變換上式，可以得到 （6）顯然與成線性關(guān)系，其中斜率，則；而截距為 ，則 （7）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1按圖1接線，圖中為滑線變阻器，為電阻箱，為標(biāo)準(zhǔn)電阻器和分別為標(biāo)準(zhǔn)電池和待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)虛線框內(nèi)就是十一線電阻絲，為粗調(diào)接線柱，為細(xì)調(diào)滑動(dòng)塊。2電流標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)節(jié) 通過(guò)下式可以計(jì)算出室溫時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)。其中中表示溫度為時(shí)的電動(dòng)勢(shì)（標(biāo)準(zhǔn)電池上已注明其值），表示以為單位時(shí)的數(shù)值表示以為單位時(shí)的數(shù)值置、間的長(zhǎng)度為，如，則、間的長(zhǎng)度為接通，將與1端相連，精細(xì)調(diào)節(jié)，使，即電勢(shì)差計(jì)達(dá)到平衡，完成了電流標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)節(jié)程序。3測(cè)量值已知待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)左右，放電電流要大于才穩(wěn)定（當(dāng)然不宜過(guò)大），因此取，使 從 0到變化，測(cè)量值。4取為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，將上述測(cè)到的數(shù)據(jù)作圖，根據(jù)圖線求得截距和斜率的值，再算出待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)