超给力!电位差计测电阻率设计实验报告

超给力!电位差计测电阻率设计实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 姓 名: 班 级: 学 号: 指导教师: 实验地点: 一、 【实验目的】 1. 初步了解电位差计的结构,并学会正确使用; 2了解并掌握电位差的工作原理—补偿原理。 3能用电位差计进行电阻率的测定。 4了解设计性实验的工作方法，培养独立工作的能力。 5培养对物理实验的兴趣,为以后在物理上的发展打下基础。 二、 【实验原理】 利用电位差计，通过补偿原理，来测定未知电阻和已知电阻两端的电压，利用分压原理，算出未知电阻的阻值，利用螺旋测微器和刻度尺测出电阻丝的长度和横截面积的直径，通过电阻率公式即可计算出电阻率。 补偿原理 在图1的电路中，设E0是电动势可调的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电源，Ex是待测电池的电动势(或待测电压Ux)，它们的正负极相对并接，在回路串联上一只检流计G，用来检测回路中有无电流通过。设E0的内阻为r0;Ex的内阻为rx。根据欧姆定律，回路的总电流为: r0 E0 E,EG 0x I, r，r，R，R 0xg R rx Ex 图1 补偿原理 - 2 - 电位差原理 如果我们调节E0使E0和Ex相等，由(1)式可知，此时I=0，回路无电流通过，即检流计指针不发生偏转。此时称电路的电位达到补偿。在电位补偿的情况下，若已知E0的大小，就可确定Ex的大小。这种测定电动势或电压的方法就叫做补偿法。 E R 1I0 Rx s R D C C′ A B s E1 K G 2 R2 x E 图2 电位差计原理图 显然，用补偿法测定Ex，必须要求E0可调，而且E0的最大值E0max,Ex，此外E0还要在整个测量过程中保持稳定，又能准确读数。在电位差计中，E0是用一个稳定性好的电池(E)加上精密电阻接成的分压器来代替的，如图2所示。 图2中，由电源E、限流电阻R1以及均匀电阻丝RAD构成的回路叫做工作回路。由它提供稳定的工作电流I0，并在电阻RAD上产生均匀的电压降。改变B、C之间的距离，可以从中引出大小连续变化的电压来，起到了与E0相似的作用。为了能够准确读出该电压的读数，使用一个标准电池进行校准。换接开关K倒向“1”端，接入标准电池ES，由ES、限流电阻R2、检流计G和RBC构成的回路称为校准回路。把B、C固定在适当的位置(如图中的 - 3 - 位置)，设RBC=RS，调节R1(即调节I0)，总可以使校准回路的电流为零，即RS上的电压降与ES之间的电位差为零，达到补偿。 由欧姆定律可知: ESI,E,IR,IR0即 S0BC0S (2) RS 这一过程叫做电位差计的校准，又称“工作电流的标准化”。 测量Ex时，把换接开关投向“2”端，接入待测电池Ex。接入待测电池Ex，由Ex、限流电阻R2、检流计G和RBC’构成了测量回路。调节BC’之间的距离，总可以找到另一位置BC’，使测量回路的电流为零，即RBC’上的电压降和Ex之间的电位差为零，测量回路达到补偿。设此时RBC’=Rx，于是有 Rx E,ExSE,IR,IR可推导x0BC'0xRS 出出 以上这种调节补偿的方法，叫做“定流变阻”调节法。 UJ361型电位差计的工作原理如图3所示。图中Ex是待测电动势;ES是标准电池;RS是标准电阻;G是检流计。 Ea b ES x K G b a d c B A RS EKR 1 P 图3 UJ-36a型电位差计电路图 当把开关 K 掷向 aa 端时，标准电池 ES 所在回路接通，调节工 - 4 - 作回路中的电阻 Rp，即改变通过标准电阻RS及RAB的电流，直 至检流计G的指针指零，此时 利用公式 Rx,Ux*Rs/Us 三、 【实验仪器及介绍】 UJ31型电位差计、检流计、滑线变阻器、直流电阻箱、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀开关、单刀(双刀)双掷开关、待测电阻、 螺旋测微器、 刻度尺、 导线若干等。 UJ31型电位差计 UJ31型箱式电位差计是一种，,,,,，，， 5.7-6.4V标准检流计未知未知12测量低电势的电位差计，其测量范 KRRRR1nP1P2P3 粗中细1,V,17.1mV，1围为(置档)或K×10×11.011 K2未知1未知2IIIIII10,V,171mV(置，10档)。使K1断断标准 ×0.001×1×0.1粗细短路用5.7V~6.4V外接工作电源，标准 图5.8.2 UJ31型电位差计面板图 电池和灵敏电流计均外接，其面板 RR图如图5.8.2所示。调节工作电流(即校准)时分别调节(粗调)、p1p2 R(中调)和(细调)三个电阻转盘，以保证迅速准确地调节工作电流。p3 是为了适应温度不同时标准电池电动势的变化而设置的，当温度不同引Rn 起标准电池电动势变化时，通过调节R，使工作电流保持不变。R被分成nx ，1，0.1，0.001?()、?()和?()三个电阻转盘，并在转盘上标出对应R的电压值，电位差计处于补偿状态时可以从这三个转盘上直接读出未知x - 5 - 电动势或未知电压。左下方的“粗”和“细”两个按钮，其作用是:按下“粗”铵钮，保护电阻和灵敏电流计串联，此时电流计的灵敏度降低;按下“细”按钮，保护电阻被短路，此时电流计的灵敏度提高。为标准电K2 池和未知电动势的转换开关。标准电池、灵敏电流计、工作电源和未知电动势由相应的接线柱外接。 Ex UJ31型电位差计的使用方法: ，1(1)将置到“断”，置于“”档或“”档(视被测量值而定)，，10KK21 分别接上标准电池、灵敏电流计、工作电源。被测电动势(或电压)接于“未知1”(或“未知2”)。 (2)根据温度修正公式计算标准电池的电动势的值，调节的示值与E(t)Rnn 其相等。将置“标准”档，按下 “粗”按钮，调节、和，使RRRKp1p2p32 灵敏电流计指针指零，再按下 “细”按钮，用R和R精确调节至灵敏p2p3 电流计指针指零。此操作过程称为“校准”。 (3) 将置“未知1”(或“未知2”)位置，按下“粗”按钮，调节读数转K2 盘?、?使灵敏电流计指零，再按下 “细”按钮，精确调节读数转盘?使灵敏电流计指零。读数转盘?、?和?的示值乘以相应的倍率后相加，再乘以所用的倍率，即为被测电动势(或电压)。此操作过程称作“测EKx1 量”。 【注意事项】 1.实验前熟悉UJ31型直流电位差计各旋钮、开关和接线端钮的作用。接线路时注意各电源及未知电压的极性。 2(检查并调整电表和电流计的零点，开始时电流计应置于其敏度最低档(×0.01 - 6 - 档)，以后逐步提高灵敏度档次。 3.检流计不能通过较大电流，因此，在C、D接入时，电键D按下的时间应尽量 短。 4.接线时，所有电池的正、负极不能接错，否则补偿回路不可能调到补偿状态。 ,A5(标准电池应防止震动、倾斜等，通过的电流不允许大于,，严禁用电压表 直接测量它的端电压，实验时接通时间不宜过长;更不能短路。 四、 【实验内容与步骤】 (1)取待测电阻丝，按照实验电路图连接电路。 (2)电位差计的调零:先将K2打到标准，然后按下粗调旋钮，调节R1,R2,使电位差示数为零，然后弹起粗调旋钮，按下细调旋钮，调节R3, 使电位差示数重新调为零。 (3)电压的测定:将K2打到未知1，读出此时已知电阻R1=10欧姆的电压示数U1,然后将K2打到未知2，读出此时未知电阻Rx两端的电压示数Ux， (4)重复步骤(2)(3)连续5次，总共测出6组数据，记录下来填入表格中。 (5)其它数据的测定:用螺旋测微器测出电阻丝的直径D，并且连续测6次，将数据记录下来填入表格中。然后游标卡尺测量电阻丝的长度记为L，测量六次，也将记录下来填入表格中。 - 7 - 五、 【实验数据记录与处理】 注:本文部分内容引自它处 - 8 -