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校准的电势差计的某些应用

作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:54:20阅读:
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  在前面叙述了未校准的电势差计的应用。它们都基于一点,即电势差计电阻线上两点间的电压与它们之间的距离成正比。但在这些实验中并未测出每米电阻线上实际的电压。当使用电势差计测量电压时,与比较两个电压的实验不同。这时必须校正电势差计,即把沿着电阻线的距离乘以一个系数,从而把它们换算为等效的待测定的电压。

  核准电势差计之前,要估计待测的电压的数量级,然后,把蓄电池,电势差计电阻线与一只电阻串联,串联的这只电阻应能使电势差计电阻线每米上的电压符合要求。设被测量的最大电压为V,电势差计电阻线的电阻为r,电池的内电阻可以忽略,电动势为E,串联的电阻为R,根据欧姆定律,电势基计电阻线中的电流为

VrE/(Rr

  由上式可算出R

  如果V甚小,通常与R相比r可以忽略,则有

RErV

  因此,第一步是粗略测定电势差计电阻线的电阻(后面可能需要它的精确值),然后计算需要串联的电阻。往往使电势差计电阻线每米上的电压为一个简单的数。

  假定蓄电池的电动势为200V,可以从已知的Rr计算出电势差计电阻线两端的电压。但遗憾的是,甚至高精度的蓄电池也会有5%的误差,同时其稳定性也不佳。而标准电池,如惠斯登电池,只要操作无误,不会有什么误差。我们应当用标准电池来进行校准工作。在本实验中,标准电池的电动势为10183V。书中已给出了所需要的电路,用于测定不同的电压。

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