電位差計的檢測原理及使用方式
（a）電流表檢測電動勢（b）補償法測電動勢
圖3-3-8檢測電動勢原理圖
如圖3-3-8（a）所示，用電流表檢測電動勢時，因為電流表電阻不可能無窮大，當(dāng)有電壓I流過時，它在被測電動勢電阻r上的電壓降為Ir，則電流表測出的值應(yīng)為EX-Ir，而不是電動勢EX。
用補償法檢測電動勢如圖3-3-8（b）所示，圖中EP是連續(xù)可調(diào)且能確切曉得電流值的電源，稱為補償電源。G為檢流計，當(dāng)流過G的電壓為零（或G兩端的電流為零）時，G指零（零偏轉(zhuǎn)）。檢測時，調(diào)節(jié)補償電流EP大學(xué)物理實驗電位差計，當(dāng)G零偏時，稱EP和EX達(dá)到補償狀態(tài)。此時EX=EP。這些用補償電流和被檢測電流相等（檢流計指零）來檢測電流（或電動勢）的方式，稱為補償法。
圖3-3-9電位差計原理圖
用補償法檢測電流（或電動勢）的優(yōu)點是，被檢測和檢測儀器（這兒指補償電流EP和檢流計）之間沒有電壓。所以用補償法可以確切測得電動勢EX。
二.電位差計原理
以補償法原理構(gòu)成檢測電流（或電動勢）的儀器稱為電位差計。由補償法原理可知：電位差計應(yīng)具有一個可調(diào)節(jié)大小，且電流值可確切讀數(shù)的補償電流EP和一個檢流計。在電位差計中，借助精密可調(diào)阻值，通以標(biāo)準(zhǔn)化工作電壓構(gòu)成EP，圖3-3-9是電位差計的原理圖。圖中E是提供工作電壓的電瓶，調(diào)節(jié)電位器RC，可以改變工作電壓的大小。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻Rn和標(biāo)準(zhǔn)電瓶En拿來測量工作電壓，精密變阻器RA和RB拿來調(diào)節(jié)補償電流。G為檢流計。如圖3-3-9示所示，電位差計的工作回路由工作電瓶E，工作電壓調(diào)節(jié)電位器RC，精密變阻器RA、RB和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻Rn構(gòu)成。先將開關(guān)K扳向標(biāo)準(zhǔn)一邊，調(diào)節(jié)工作電壓調(diào)節(jié)電位器RC，當(dāng)工作電壓I在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻Rn上的電流IRn和標(biāo)準(zhǔn)電瓶的電動勢相等時，檢流計指零。或則說：當(dāng)檢流計指零時，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻上的電流IRn和標(biāo)準(zhǔn)電瓶的電動勢互相補償：IRn=En，此時的電壓為：
校正的工作電壓In稱為標(biāo)準(zhǔn)化工作電壓。
工作電壓校正后，將開關(guān)K扳向未知端，使檢流計接入檢測回路中，檢測未知電動勢EX。調(diào)節(jié)變阻器RA和RB，改變EP=InRP的大小，當(dāng)檢流計指零時，即有
儀器在生產(chǎn)過程中，已直接把內(nèi)阻的變化轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電流，標(biāo)在刻度盤上。為此，EP可直接從電位差計的刻度盤上讀出。
三.電位差計的使用方式
圖3-3-10UJ37電位差計面板圖
實驗室主要使用的電位差計是UJ37型大學(xué)物理實驗電位差計，它屬于便攜式電位差計，其面板如圖3-3-10所示。在UJ37面板上，有一個“輸出”和“測量”轉(zhuǎn)換開關(guān)S，當(dāng)S開關(guān)扳到“測量”一邊時，UJ37即具有上面原理中所述的校正和檢測功能。當(dāng)S開關(guān)扳向“輸出”功能時，UJ37可以從“未知”端輸出標(biāo)準(zhǔn)電勢。
UJ37型電位差計的使用方式：
1.調(diào)整檢流計的機械零點：把開關(guān)S扳向“測量”，開關(guān)K應(yīng)置于中間“斷”的位置。調(diào)節(jié)檢流計G上的小機械調(diào)零旋鈕，使表針指零。
2.接入待測電動勢：將待測電動勢接到兩個“未知”接線柱上（可在第一步之前進行）。將A和B兩個讀數(shù)盤示值預(yù)置在待測電動勢值附近（A和B兩個讀數(shù)盤的示值和為電位差計內(nèi)部補償電勢EP）。
3.工作電壓標(biāo)準(zhǔn)化：把開關(guān)K扳向“標(biāo)準(zhǔn)”端。調(diào)節(jié)工作電壓調(diào)節(jié)電位器RC（也叫多圈電位器，在面板右上角），使檢流計表針指零。此時工作電壓為標(biāo)準(zhǔn)化工作電壓In。
4.測未知電動勢：把開關(guān)K扳向“未知”端。調(diào)節(jié)讀數(shù)盤A和B，使檢流計表針指零。此時A盤讀數(shù)和B盤（紅線下）讀數(shù)之和為被測電動勢的值。
5.工作電壓檢測：當(dāng)待測電動勢值檢測后，還應(yīng)把開關(guān)K扳向“標(biāo)準(zhǔn)”端，檢測檢流計表針是否為零。若果不為零，校正工作電壓后，應(yīng)重新檢測。
注意：實驗結(jié)束以后，必須將開關(guān)K放在“斷”的位置！否則電位差計內(nèi)部電瓶將會繼續(xù)工作，導(dǎo)致何必要的浪費，甚至于腐蝕儀器。