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2013年浙江大学物理竞赛讲义——恒定电流

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法可以实现这一点)

图中工作电源与粗细均匀的电阻线A、B相连。适当调节C的位置,当电阻丝在A、C段的电势降刚好与待测电源的电动势Ex相等时,灵敏电流计G内没有电流流过,待测电源中的电流也为0,这时,称待测电路得到了补偿。 测量步骤与原理:

①先将开关K掷于2方,调节触头B使电流计示数为0

这时,D点与B点等电位,故有

E?U?IR

SAB1②再将开关K掷于1方,因一般EX?ES ,调节触头至另一点

B’,以重新达到平衡(G表读数为0),

EX?UAB'?IR2

l2Esl1③因为两种情况下,G都无电流,故

EsR1l1??ExR2l2,有Ex?

④在k2打在1处,将k3闭合,将触头移到B’’,同样调节到平衡,G都无电流,此时待测电源的路端电压UX,有

Uxl3?ESl1,Ux?l3ESl1,Ex?Ux(r?1)R3E,r?R(U3xx?1)

利用电势差计还可以借助比较法测电阻,测量方法如图所示。图中R为标准电阻,Rx为待测电

阻,先用电势差计测出Rx两端的电压为Ux,再用同样的方法测出标准电阻R两端的电压,由于电势差计,没有分流作用,故

U:Ux?IR:IRx?R:Rx,则Rx?UxRU

【例19】如图用电势差计测电池内阻的电路图,实际的电势差计在标准电阻RAB上直接刻度的不是阻值,也不是长度,而是各长

度对对应的电势差值,RM为被测电池的负载电阻,阻值为100Ω,实验开始时,K2打开,K1接在1处,调节RN使流过RAB的电流准确地达到标准值,然后K1拔在2处,滑动C,当电流计指针指指零时读得UAC=1.5025V,再闭合开关K2,滑动C,当电流计指针指零时,读得UAC=1.4455V,试根据这些数据计算

电池内阻。

【例20】写出用补偿法测量给定干电池的电动势及内阻的测量方案(要求画出测量电路图、写出简明实验步骤、给出主要测量公式),并简要分析误差来源。 [实验器材]:标准电池(已知电动势E1=1.019V)一只,待测干电池一只(内阻未知),标准电阻箱2只,AC5型检流计1只,开关2只,导线若干。

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