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[!--downpath--]電位差計(jì)的檢測(cè)原理及使用方式
（a）電流表檢測(cè)電動(dòng)勢(shì)（b）補(bǔ)償法測(cè)電動(dòng)勢(shì)
圖3-3-8檢測(cè)電動(dòng)勢(shì)原理圖
如圖3-3-8（a）所示，用電流表檢測(cè)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，因?yàn)殡娏鞅黼娮璨豢赡軣o窮大，當(dāng)有電壓I流過時(shí)，它在被測(cè)電動(dòng)勢(shì)電阻r上的電壓降為Ir，則電流表測(cè)出的值應(yīng)為EX-Ir，而不是電動(dòng)勢(shì)EX。
用補(bǔ)償法檢測(cè)電動(dòng)勢(shì)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(bǔ)償電源。G為檢流計(jì)，當(dāng)流過G的電壓為零（或G兩端的電流為零）時(shí)，G指零（零偏轉(zhuǎn)）。檢測(cè)時(shí)，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電流EP大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電位差計(jì)，當(dāng)G零偏時(shí)，稱EP和EX達(dá)到補(bǔ)償狀態(tài)。此時(shí)EX=EP。這些用補(bǔ)償電流和被檢測(cè)電流相等（檢流計(jì)指零）來檢測(cè)電流（或電動(dòng)勢(shì)）的方式，稱為補(bǔ)償法。
圖3-3-9電位差計(jì)原理圖
用補(bǔ)償法檢測(cè)電流（或電動(dòng)勢(shì)）的優(yōu)點(diǎn)是，被檢測(cè)和檢測(cè)儀器（這兒指補(bǔ)償電流EP和檢流計(jì)）之間沒有電壓。所以用補(bǔ)償法可以確切測(cè)得電動(dòng)勢(shì)EX。
二.電位差計(jì)原理
以補(bǔ)償法原理構(gòu)成檢測(cè)電流（或電動(dòng)勢(shì)）的儀器稱為電位差計(jì)。由補(bǔ)償法原理可知：電位差計(jì)應(yīng)具有一個(gè)可調(diào)節(jié)大小，且電流值可確切讀數(shù)的補(bǔ)償電流EP和一個(gè)檢流計(jì)。在電位差計(jì)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(jì)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(cè)量工作電壓，精密變阻器RA和RB拿來調(diào)節(jié)補(bǔ)償電流。G為檢流計(jì)。如圖3-3-9示所示，電位差計(jì)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(dòng)勢(shì)相等時(shí)，檢流計(jì)指零。或則說：當(dāng)檢流計(jì)指零時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻上的電流IRn和標(biāo)準(zhǔn)電瓶的電動(dòng)勢(shì)互相補(bǔ)償：IRn=En，此時(shí)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(jì)接入檢測(cè)回路中，檢測(cè)未知電動(dòng)勢(shì)EX。調(diào)節(jié)變阻器RA和RB，改變EP=InRP的大小，當(dāng)檢流計(jì)指零時(shí)，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(jì)的刻度盤上讀出。
三.電位差計(jì)的使用方式
圖3-3-10UJ37電位差計(jì)面板圖
實(shí)驗(yàn)室主要使用的電位差計(jì)是UJ37型大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電位差計(jì)，它屬于便攜式電位差計(jì)，其面板如圖3-3-10所示。在UJ37面板上，有一個(gè)“輸出”和“測(cè)量”轉(zhuǎn)換開關(guān)S，當(dāng)S開關(guān)扳到“測(cè)量”一邊時(shí)，UJ37即具有上面原理中所述的校正和檢測(cè)功能。當(dāng)S開關(guān)扳向“輸出”功能時(shí)，UJ37可以從“未知”端輸出標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)。
UJ37型電位差計(jì)的使用方式：
1.調(diào)整檢流計(jì)的機(jī)械零點(diǎn)：把開關(guān)S扳向“測(cè)量”，開關(guān)K應(yīng)置于中間“斷”的位置。調(diào)節(jié)檢流計(jì)G上的小機(jī)械調(diào)零旋鈕，使表針指零。
2.接入待測(cè)電動(dòng)勢(shì)：將待測(cè)電動(dòng)勢(shì)接到兩個(gè)“未知”接線柱上（可在第一步之前進(jìn)行）。將A和B兩個(gè)讀數(shù)盤示值預(yù)置在待測(cè)電動(dòng)勢(shì)值附近（A和B兩個(gè)讀數(shù)盤的示值和為電位差計(jì)內(nèi)部補(bǔ)償電勢(shì)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(jì)表針指零。此時(shí)工作電壓為標(biāo)準(zhǔn)化工作電壓In。
4.測(cè)未知電動(dòng)勢(shì)：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(jì)表針指零。此時(shí)A盤讀數(shù)和B盤（紅線下）讀數(shù)之和為被測(cè)電動(dòng)勢(shì)的值。
5.工作電壓檢測(cè)：當(dāng)待測(cè)電動(dòng)勢(shì)值檢測(cè)后，還應(yīng)把開關(guān)K扳向“標(biāo)準(zhǔn)”端，檢測(cè)檢流計(jì)表針是否為零。若果不為零，校正工作電壓后，應(yīng)重新檢測(cè)。
注意：實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，必須將開關(guān)K放在“斷”的位置！否則電位差計(jì)內(nèi)部電瓶將會(huì)繼續(xù)工作，導(dǎo)致何必要的浪費(fèi)，甚至于腐蝕儀器。