Utilice un potenciómetro para medir la fuerza electromotriz y la resistencia interna de una batería seca
Propósito experimental: 1. Dominar el principio de uso de un potenciómetro para medir la fuerza electromotriz (voltaje)
2. Mida la fuerza electromotriz y la resistencia interna de la celda seca
Instrumento experimental: potenciómetro de CC UJ33b, celda seca, cable, resistencia
Principio experimental: como se muestra en la figura de la derecha,
1. Como se muestra en la figura, el principio del método de compensación se utiliza para comparar la fuerza electromotriz medida con la fuerza electromotriz estándar para obtener el resultado de la medición, es decir,
Cuando IG=0, EX=EN. (Señale: en principio, este método puede medir la fuerza electromotriz desconocida E, pero no es práctico utilizar una fuente de alimentación ajustable. Por lo tanto, el potenciómetro utiliza el método de división de voltaje para hacer que la fuerza electromotriz E sea variable y capaz de saber con precisión. la diferencia de potencial para lograr la compensación)
2. El principio de funcionamiento del potenciómetro: en la figura, E es la fuerza electromotriz que se va a medir, E es la fuente de alimentación de trabajo, G es el galvanómetro y E. es la batería estándar. Mantiene una fuerza electromotriz estable pero cambia con la temperatura.
Al medir, primero coloque el interruptor de transferencia "K" en la posición "estándar", ajuste Rp para que el galvanómetro apunte a "0", luego: (1) El propósito de este paso es hacer el bucle de corriente de trabajo Una corriente estándar fluye a través de R en . Mantenga I sin cambios, luego cambie "K" a la posición "desconocida" y ajuste Rx para que el galvanómetro apunte a "0", luego
(2) De (1) (2) Obtenga:
Entre ellos, EN es la fuerza electromotriz estándar (conocida). Si se conocen Rx y Ry, se puede medir la fuerza electromotriz Ex de la batería bajo prueba
.
Dado que la precisión de las resistencias de precisión R y R es muy alta, la fuerza electromotriz de la batería estándar es precisa y estable, el galvanómetro es muy sensible y la fuente de alimentación utilizada es estable, la precisión de la medición de E es muy alta. Además, cuando el bucle de compensación alcanza la compensación completa, no hay corriente en el bucle, lo que indica que la corriente no se extrae de la batería estándar ni del bucle de medición durante la medición. Por lo tanto, el estado original del bucle medido y el. El valor de la fuerza electromotriz no cambia. También puede evitar la influencia de la resistencia del cable en el bucle, la resistencia interna de la batería estándar y la resistencia interna equivalente del circuito bajo prueba en la precisión de la medición.
Pasos experimentales:
1. Mida la fuerza electromotriz de la celda seca:
1) Gire el interruptor de velocidad de "Off" a "×10" , El interruptor "Medida" -Salida" está en "Medición". Después de 5 minutos, ajuste la perilla "Cero" para que el galvanómetro indique "0" y la fuerza electromotriz medida se conecte al terminal "Desconocido" de acuerdo con la polaridad. .
2) Gire el "interruptor de palanca" a "Estándar" y ajuste las perillas "Grueso" y "Micro" hasta que el galvanómetro indique "0".
3) Gire el "interruptor de palanca" a "Desconocido", ajuste los discos de medición I, II y III para que el galvanómetro apunte a "0", luego la fuerza electromotriz de la celda seca probada es la lectura y ampliación del disco de medición producto de .
4) Repita los pasos 2) y 3) para medir la fuerza electromotriz, complete los datos en la tabla y tome el promedio de tres veces
2.
Conecte las líneas como se muestra a la derecha y tome R=1000 ohmios. Según la ley de Ohm:
Entonces:
Se ha medido que solo necesitamos medir el
voltaje U en ambos extremos de la resistencia R. De Con la fórmula anterior, podemos obtener el .
Fuerza electromotriz de la celda seca (V) Voltaje U (V) Resistencia interna de la celda seca ( )
Utilice un potenciómetro para medir el voltaje U, registre los datos en el tabla, y medir tres veces y valor promedio.
Procesamiento de datos:
1. Fuerza electromotriz (calcular las siguientes cantidades)
Expresión del resultado: ( )
2. (Calcule las siguientes cantidades)
Expresión del resultado: ( )
Notas:
(1) El interruptor de llave del tablero adopta el método de conexión de salto.
(2) Al realizar el cableado, los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación no se pueden conectar incorrectamente.
(3) Durante el proceso de medición, compruebe siempre si la corriente de trabajo está estandarizada.
(4) Una vez completado el experimento, el instrumento se restaura.