直流电位差计测量电动势.md

实验指导

实验流程

电位差计相对于实验箱，放在自己的面前，更为方便。

一、开机

1. 按下电源，开机
2. 将“数字检流计”调至20 uA，如果读数不为0，转动调零旋钮调零
3. 将“数字检流计”调至20 mA（后面均应从大量程开始，这是出于保护数字检流计的考虑）
4. K3调到“G内”一侧（K3之后不会再调动）

二、标定

标定的意义是让直流电位差计成为一个可调且已知的电源。

1. 接通电路

要接通标定时的电路，应当先接通辅助工作回路，再接通补偿回路。 按如下步骤接辅助工作回路：

1. 主电源正极接“R左”
2. “R右”接电位差计上的A
3. 电位差计上的B接主电源负极 接通后，电路是这样的： ![[10_01.png]]

接着，按如下步骤接补偿回路：

1. K1调到En一侧
2. K2调到“断”一侧（这是出于保护数字检流计的考虑）
3. M接电位差计上A旁边最近的接孔
4. N接电位差计上的游标。 接通后，电路是这样的： ![[10_02.png]]

2. 调节电阻器，使电位差计上单位电压降为预期值

1. 取$V_0$为$0.1000 \rm{v/m}$。则$L_{MN} = \frac{E_N}{V_0} = 10.186 \rm{m}$。
2. 将游标固定到$10.186 \rm{m}$的位置上，并按下。
3. 调节电阻器，直到数字检流计大致为零。
4. K2调到“通”一侧，再调节电阻器，直到数字检流计为零。为零后，要减小数字检流计的量程，再调零。直到最小量程时也为零。通常，难以做到完全为0：小于0.05可以认为为零。如果最小量程的电流值跳动很厉害，甚至可以放弃最小量程，调到倒数第二位。

三、测量

1. 接通电路

1. K2 调节到“断”一侧，数字检流计的量程调到最大，保护数字检流计

2. K1调至Ex一侧，Ex的正负极与待测电动势1或2的正负极连接 接通后，电路是这样的： ![[10_03.png]]

3. 调节MN之间的电路的长度，让检流计大致为零

4. K2调到“通”一侧，调节MN之间的电路的长度，让检流计为零

5. 为零后，要减小数字检流计的量程，再调MN之间的电路的长度，直到检流计为最小量程时，示数降到能降到的最小（数值小于0.05认为达到最小）

如何调节MN之间的电路的长度？改变MN之间的电路的长度方法有二：一是移动游标。二是改变电位差计上与M相连接的插头的位置。可以把插头插到其他位置改变MN之间的电路的长度。

四、改变单位电压降的预期值进行测量

改变单位电压降的预期值，重复上面的标定和测量。

实验报告

一、实验目的

1. 学习和掌握电位差计的补偿工作原理、结构和特点；
2. 学习用十一线式电位差计测量未知电动势或电位差的方法

二、实验仪器

直流电位差计实验仪、滑线式十一线电位差计。

三、实验原理

1. 需要写出实验原理中的每一个量是什么。
2. 纸质报告中不要把<>的符号也写进去。
3. 需要画相应的电路图

1. 补偿原理

$$V_0=\frac{E_n}{L_{MN}}$$ $V_0$是<> $E_n$是<> $L_{MN}$是<>

2. 电位差计测量原理

$$E_x=V_0L'{MN}$$ $E_x$是<> $L{MN}'$是<>

四、实验步骤

1. 纸质报告不要把<>的符号也写进去。

<>

五、数据记录和计算

1. 下面表中的$L_{MN}$已经填好数字了。每一个同学的这个值都是这么多。虽然应该是大家自己算的，但是我帮你算好了。
2. 写纸质报告的时候不要把<>的符号也写进去。
3. 计算结果保留到$0.001 \rm V$。
4. 错误一处扣3分。

$V_0 (\rm V/m)$	$L_{MN} (\rm m)$	$L'_{MN}(\rm m)$	$E_x=V_0L'_{MN} (\rm V)$
$0.1$	<10.186>
$0.15$	<6.791>
$0.2$	<5.093>
$0.25$	<4.074>
$0.3$	<3.395>

六、 实验结论

依据上表，把待测电动势$E_X$的范围写出来

尝试不同的单位长度电压降$V_0$，对待测电动势$E_X$进行测量，测得值为<>到<>。