电位差计测电阻

R TGER u标准未知E nE xE －电源；E n －标准电池；E x －待测电压；R u －读数盘电阻；G －检流计；R p －工作电流调节电阻；R T －调定电阻 图8－9－1电位差计的原理图示Rp用电位差计校准毫安表并测其内阻电位差计是电学实验中常用的一种高精度测量仪器，它利用电势比较法来测量未知电 压的大小，从而我们可以利用安培定律来间接测量电流和电阻。

它常常用来测量较低的 电压、电源电动势及内阻、校准各类电表等等。

一、实验目的1．熟悉电位差计的使用。

2．掌握电位比较法测量物理量。

3.校准毫安表并测其内阻。

二、实验仪器与器件UJ31 型电位差计；标准电池；灵敏电流计；直流稳压电源；标准电阻箱，滑线变阻 器,待校毫安表；开关；导线等。

三、校准毫安表原理1. 电位差计测量原理UJ--31“电位差计的原理图示于附图 8-9-1。

电位差计的面板布置示于图8-9-2。

面板上的R T ，相当于原理图中的R T ，通过R T 的调节，使标准电池在不同温度下得到补 偿,R p1，R p2，R p3为三个电阻调节调节盘，相 当于原理图中的R p ，用来调节工作电流I 0,a、b、c是三个电阻转盘，相当原理图的R u ， 在工作电流I 0一定的情况下， 调节此电阻可使R u 上的电压随之改变当检流计指零时R u 上的电压与带测电压相同，从三个电阻转 盘上就可读带测电压値。

2．使用步骤标准 检流计 5.7­6.4v 未知 1 未知 2R Tk 0R p1R p2R p31.01 伏 ×10 断 ×1粗中细k 1未知 1 未知 2断断标准k 2 粗 细短路abc×1×0.1×0.001a,b—十进制步进测量盘；c­­­滑线式测量盘；R T —温度补偿； k 0—量程转换开关；k 1—测量选择开关；k 2—检流计按纽； R p1,R p2,R p3—工作电流调节盘；图8­9­2 电位差计的面板(1)将 K 1 指在“断”的位 置上，按面板上的指示依次 接上标准电池、检流计、工 作电源。

电位差计实验电位差计是一种测量电势差或电压的仪器，通常使用数字或模拟电路进行操作。

在电力和电子工程中，电位差计的应用非常广泛，它被用于测量电路中的电压、电阻和电流等电学参数。

电位差计的工作原理电位差计的工作原理是基于“电势差发生器”的概念。

这是一种生成电势差的电路，能够将电荷从一电极移动到另一电极。

这种电路中通常包括一个电池和两个电极，其中一个电极上的电荷被移动到另一个电极上，从而在电路中造成电势差。

当电路中产生电势差时，电位差计会测量电势差的大小。

它通常有两个输入端口，一个用于连接测试电路中的电极，另一个用于接地。

电位差计将测试电路和接地之间的电势差转换为数字信号，然后计算出测试电路中的电压、电阻和电流等参数。

在电子设备中，电位差计常常被用于测试电路板上的元件。

它可以测量电子器件的电压、电流、电阻等参数，并通过数据接口将这些数据传输到计算机或其他设备上。

最近，随着新能源技术和电动汽车的普及，电位差计运用场景也得到了扩大。

它可以用于测量太阳能电池板、风能发电机和电动汽车电池组中的电压和电流等参数。

这有助于提高能源利用效率，减少能源浪费和污染的情况。

下面的实验中，我们将使用一个简单的电位差计测量电路中电阻的电阻值。

我们将连接一个可变电阻器和一个恒阻器。

在这个电路中，我们将测量电阻器上的电压差，通过测量这个电压差，我们能计算出电阻器的电阻值。

材料：- 电位差计- 高阻恒流源- 可变电阻器- 恒阻器- 万用表步骤：1. 连接电路将恒流源连接到电路中。

将电阻器和可变电阻器串联连接。

将恒阻器连接到电路中。

通过电位差计，将电路接入电路板。

2. 测量电位差连接电位差计到电路，将其与电路板连接。

使用万用表测量可变电阻器和恒阻器之间的电压差。

3. 计算电阻值通过测量电阻器上的电压差，可以通过欧姆定律计算出电阻器上的电阻值。

R = V / I其中R是电阻值，V是电阻器上的电压差，I是电路中的电流。

总结。

电位差计的工作原理电位差计（Potentiometer）是一种测量电压差的仪器，它可以用来测量电路中的电压、电流和电阻等。

本文将介绍电位差计的工作原理及其应用。

1. 电位差计的构造电位差计主要由电源、可调电阻和测量电路组成。

可调电阻由一条可滑动的导线（感应线）和一个固定的电阻组成。

感应线通过滑动，可以改变电路中的电阻，进而改变电路中的电流。

2. 工作原理电位差计的工作原理基于电势差（Voltage）。

电势差是一个电荷从一个点到另一个点所做的功。

在电路中，电势差可以表示为两点之间的电压差。

假设我们有一个电路，包括一个电源和一个可调电阻。

电源提供电压，使得电流通过电路中的电阻。

当电流通过可调电阻时，根据欧姆定律，就会产生一个电压降。

电位差计的关键是根据电路中的电阻来测量电势差。

当我们通过滑动感应线改变电阻时，电路中的电流也随之改变。

通过测量电路中的电流，我们就可以间接地测量电路中的电压。

3. 应用电位差计有很多应用。

以下将介绍其中几个常见的应用领域：3.1 测量电池的电压在电子设备维修过程中，我们常常需要测量电池的电压以确定其是否正常工作。

通过将电位差计连接到电池的正负极，我们可以测量电路中的电压，从而判断电池的电量状态。

3.2 测量电路中的电流电位差计可以用来测量电路中的电流。

通过将电位差计连接到电路的一部分，我们可以间接地测量电路中的电压，并进而计算出电路中的电流大小。

3.3 校准仪器电位差计可以用来校准其他仪器。

例如，我们可以通过电位差计来校准电压表或电流表，确保它们的测量结果准确无误。

4. 注意事项在使用电位差计时，需要注意以下几点：4.1 避免高电压由于电位差计是通过电阻来测量电压差，因此需要注意避免连接到过高的电压源。

高电压可能会损坏电位差计或造成安全风险。

4.2 精度和灵敏度电位差计的精度和灵敏度取决于其内部电路和测量范围。

在选择和使用电位差计时，需要根据具体应用需求考虑其精度和灵敏度。

用电位差计测量干电池的电动势与内阻实验目的：1、掌握用电位差计测量电动势（电压）的原理2、测量干电池的电动势与内阻实验仪器：UJ33b 型直流电位差计、干电池、导线、电阻 实验原理：右图所示，1、如图采用补偿法原理，使被测电动势与 标准电动势相比较，从而获得测量结果，即 当I G =0时，E X =E N 。

（指出：原则上这种方法可以测出未知电动 势E x ，但使用可调电源是不切实际的，因此，电位差计是利用分压的方法，使电动势E x 和一个大小可变的、且能准确知道的电位差来达到补偿。

）2、电位差计的工作原理：图中E x 为待测电动势，E 为工作电源，G 为检流计，E N 为标准电池，它能保持稳定的电动势，但随温度而变化。

测量时，先将转换开关 “K ”置于“标准”位置， 调节Rp 使检流计指“0”，则：'YN IR E = （1） 这一步骤的目的是使工作 电流回路中的R x 流过一个标准电流。

保持I 不变，然后将“K ”转换至“未知”位置，调节 Rx 使检流计指“0”，则'XX IR E = （2） 由（1）（2）得：N YXX E R R E ''=其中，E N 是标准电动势（已知），若Rx 、Ry 已知，则可测得待测电池 的电动势Ex 。

由于精密电阻R x 、R N 的准确度很高，标准电池的电动势准确稳定，检流计很灵敏，所用电源稳定，所以E x 的测量精度很高。

此外，当补偿回路达到完全补偿时，回路中无电流，这表明测量时既不从标准电池中，也不从GKRRRp I I 标准 回路待测回路EE X EG E NE XI G测量回路中吸取电流，因此，不改变被测回路的原有状态和电动势的值。

亦可避免回路中导线电阻、标准电池内阻及被测回路等效内阻对测量准确度的影响。

实验步骤：1、测量干电池的电动势：1）将倍率开关从“断”旋至“×10”档，“测量-输出”开关置于“测 量”， 5分钟后，调节“调零”旋钮，使检流计指“0”，被测电动 势按极性接入“未知”端钮。

电位差计测电阻的两种简易电路罗晓琴;谢英英【摘要】电位差计是利用补偿原理测量电动势(或电压)的一种精密仪器.该文充分利用电位差计的补偿原理,设计了两个测量电阻的简易电路,并分析各个电路的优缺点和对测量结果的影响因素.它不仅展示了电位差计测量电阻的高精度和便捷性,还拓展了电位差计的应用功能.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2013(011)001【总页数】3页(P36-38)【关键词】电位差计;电压,电阻;标准电池;检流计【作者】罗晓琴;谢英英【作者单位】西南科技大学理学院,四川绵阳621010【正文语种】中文【中图分类】TM930;TN710通常情况下，一般都采用伏安法和电桥法来测电阻［1］。

而经典的伏安法测电阻总是不能避免电表内阻对测量结果的影响，无论是把电表内接还是外接都有偏离真值的系统误差存在。

电桥法虽克服了伏安法的系统误差，测量电阻的范围也比伏安法更广，但由于构建电桥需要的已知标准电阻较多，且电桥的平衡还得依赖检流计来确定，对不同级别的电阻需考虑不同的比率臂，因此对测量结果的影响因素更多。

电位差计利用电压补偿法原理(在测量中，某些相关量对结果产生干扰，使用与这些相关量同性质、同量值、作用相对的量与之结合，以抵消(即补偿)原相关量对测量结果的影响，这种方法叫补偿法)能够准确测出电路中某电阻的端电压，再通过电路自身的特性，从而间接地得到电阻的阻值［2］。

由于电位差计测量电压的准确性和精度较高，因而计算出的电阻的准确性和可靠性相对较高，最主要的是利用电位差计测电阻的电路简洁、易组装、好测量。

1 电位差计的工作原理［3］1.1 补偿法测电压的原理补偿法测电压的基本原理如图1所示。

图1 测量电动势的补偿电路图中Ex是待测电压，E0是可调的已知电压。

调节E0使回路中检流计G的示数为零，这时表明回路中两电源的电动势方向相反，大小相等。

故数值上有Ex=E0这时，我们称电路得到补偿。

在补偿条件下，因回路中无电流，即使Ex有较大的内阻，也不会像使用电压表测量电源电动势那样，由于电源自身的电压降无法测出而造成测量结果偏小。

电位差计的原理及其应用1. 电位差计的原理介绍电位差计是一种用于测量两点之间电势差的仪器。

它基于电势差的原理，通过将电势差转化为电信号并进行放大和测量，从而实现对电势差的精确测量。

电位差计的工作原理基于两个基本概念：电势差和电阻。

1.1 电势差电势差是指两点之间的电势差异。

当有电荷从一个点经过电势差的作用移动到另一个点时，它会获得或失去电势能。

电势差的大小可以通过测量电场力的做功来确定。

1.2 电阻电阻是指电流在通过一个物体时遇到的阻力。

电位差计利用电阻来测量电势差。

通过在电路中加入一个已知电阻，并测量通过电阻的电流和电压，可以利用欧姆定律计算出电势差。

2. 电位差计的应用电位差计在许多领域中有广泛的应用。

下面列举了几个电位差计的典型应用。

2.1 电化学分析电位差计在电化学分析中起着重要作用。

它可以用来测量溶液中的电势差，从而确定溶液中的离子浓度。

例如，pH计就是一种常见的电位差计，用于测量溶液的酸碱度。

2.2 生物医学研究电位差计在生物医学研究中也有广泛的应用。

它可以用于测量生物体内部的电势差，从而研究生物体内部的电活动。

例如，心电图仪就是一种应用电位差计原理的设备，用于记录和分析心脏的电活动。

2.3 工业检测与控制电位差计在工业检测与控制中也有重要应用。

它可以用于检测和监测电气设备中的电势差，以确保设备的正常运行。

例如，电位差计可以用于测量电池的电势差，以判断电池的健康状况。

2.4 地理测量电位差计在地理测量中也有一定的应用。

它可以用来测量地球表面上不同地点之间的电势差，以确定地球电场的分布情况。

这对于研究地球表面的电活动和地球物理学有重要意义。

3. 电位差计的优势和局限性3.1 优势•精确测量：电位差计可以实现对电势差的精确测量，具有高精度和高灵敏度。

•可靠性高：电位差计通常具有较长的使用寿命和稳定的性能，在各种环境条件下都能正常工作。

•易于使用：电位差计通常具有简单易懂的操作界面和指示功能，易于使用和操作。

电动势测定技术——电位差计的使用电位差计是用补偿原理构造的仪器。

根据被测电压和已知电压相互补偿的原理制成的高精度测量仪表。

分交流、直流两种。

用以测量电压、电流和电阻，交流电位差计还可测量磁性。

原理当没有电流流过时，电池的正负极间的电势差等于电池的电动势。

如有电流流过，因在电池内阻上有一定电压降（用电压表测量电池两极间的电压，就是这种情形），这时测得的不再是电池电动势，而只能称作端电压。

若能在无电流流过时进行测量，就可直接测量电动势了。

补偿法就是这样一种方法。

电位差计分交流和直流两种，在生产和科研中广泛使用。

例如生产半导体材料和元件时,常用的一伯错合金组成的温差电偶测量炉温，而温差电动势的变化只有几十微伏，不宜用电压表测量，一般都要用电位差计。

电位差计还被用来准确测量电流和电阻。

交流电位差计可用于磁性测量。

如图所示的电路可以用来测定未知的电动势，图中EX是被测电动势，EN是可以调节的已知电源。

如调整EN值使回路中检流计指示零值（即回路里电流为零），则EX与EN的关系是电动势方向相反，大小相等，故数值上有E x=E N O这时电路达到电压补偿，这种方法称为补偿法。

传统电位差计电位差计分直流电位差计和交流电位差计。

直流电位差计用于测量直流电压，使用时调节标准电压的大小，以达到两个电压的补偿。

交流电位差计用于测量工频到声频的正弦交流电压。

两同频率正弦交流电压相等时，要求其幅值和相位均相等，因此交流电位差计的线路要复杂一些，并且至少有两个可调量。

电位差计交流电位差计在市场上只有用于工频的产品，其他频率的交流电位差计均需自行设计制作。

随着直流电流比较仪的理论和技术不断发展和完善，出现了准确度很高的直流电流比较仪式电位差计，其测量误差约为百万分之一数量级。

在用电位差计校准电流表时，是通过用电位差计测量标准电阻上的电压来转化成标准电流，进而对电流表各点进行校正。

估算电表校验装置的误差，并判断它是否小于电表基本误差限的1/3,进而得出校验装置是否合理的结论。

1§2.19 用板式电位差计测量干电池的电动势和内阻目的1．学习电位差计测量电动势的原理. 2．测量干电池的电动势和内阻． 仪器及用具板式电位差计、直流电源、标准电池、待测干电池、检流计、标准电阻箱、开关等. 原理电位差计是一种精确地测量电位差的仪器.电位差计除了测量电动势、电位差之外,可以通过测量电压间接地测量电流、电阻等量.图2.19-1为电位差计的工作原理图, MN 为一根粗细均匀的电阻线,通过它的工作电流由工作电源E 供给,调节限流电阻R P 可以改变工作电流I 0的大小.工作回路由E →K 1→R P →R MN →E 组成.在工作回路中,当恒定的工作电流I 0(I 0称为标准电流)通过R MN 时,改变滑动端A 、B 的位置就可以改变A 、B 间的电位差U AB 的大小, U AB 正比于R MN 中A 、B 间的电阻线的阻值.由于电阻线是均匀的,所以U AB 正比于A 、B 电阻线的长度L .测量回路由A →G →R h →E x →B →A 组成.当开关 K 2接1时可进行标准电流的调节,当K 2接2时可以测量被测干电池E x ,R h 是检流计G 的保护电阻.1．标准电流的调节板式电位差计的电阻线长11米,标准电池E s 在20℃时的电动势E 20=1.01864V ,接通K 1且K 2接1,取AB 长为6米左右(为什么？). 调节R AB 的长度L s 使电位差计平衡,有2．测量干电池电动势E x把开关K 2接2,调节AB 的长度L x 使电位差计平衡,有由(2.19-1)和(2.19-2)式,得3．测量干电池内阻r接通K 3,重新调节AB 的长度xL '使电位差计平衡,有在回路3x x E R K E →→→中,有)119.2(A B0-=R I E s )219.2(A B 0-'=R I E x )319.2(-='=ssx s AB AB x E L L E R R E )419.2(-'=s Sxx E L L U )519.2(-⋅=⋅-=IR r I E U x x图2.19-12实验内容1．按图2.19-1接好电路,注意E s 和E x 的正极必须与R AB 的高电位端相接. 2．接通K 1,R h 取最大值,K 2接1端, R AB 长取一合适的值,调节R p 使检流计指零,减小R h 逐步调节R p ,直到R h 为零时检流计指零,电位差计达到了平衡,读出R AB 的长L S .3．把 K 2接2,R AB 取最大值,调节R AB 的大小逐步减小R h ,直到R h 为零时检流计G 的指示也是零为止,读出AB R '的长L x .4．接通K 3,R h 取最大值,调节R AB 的长度,逐渐减小R h ,直到R h 为零时G 的指示为零,记下R AB 的长xL '. 5．重复实验步聚2、3、4,测3次,计算E x 和r 的平均值.思考题1．调节电位差计为什么要进行电流标准化?2．电位差计调节平衡的过程中,若检流计指针始终向一个方向偏转,其原因可能是什么?)619.2(--=RU U E r xxx。

电位差计校准电表和测电阻率大学物理实验报告专业班级：姓名:学号：机电学院实验题目实验室实验级别成绩电位差计校准电表和测电阻率设计性试验时间环境指导教师【实验目的】1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。

2.能用电位差计测定电阻率。

3.自学直观电路的设计方法，培育单一制工作的能力。

4.掌控采用电位差计校准电表的方法。

5.掌控电位差一千的工作原理及采用方法。

【试验仪器】uj-31型直流高电势电位差计、a219型直流检流计、bc9а型饱和状态标准电池、游标卡尺、螺旋测微器、干电池盒（拎干电池）、导线、带测电阻丝、电阻实验板等。

毫伏表中，滑线变阻器，电阻箱，直流稳压电源等。

【实验原理】1.补偿法测电动势用电压表测量电源电动势ex，其实测量结果就是端电压，不是电动势。

因为将电压表并联至电源两端，就存有电流i通过电源的内部。

由于电源存有内阻r，在电源内部不可避免地存有电位再降ir，因而电压表的命令值只是电源端电压（u=ex-ir）的大小，它大于电动势。

似乎，只有当i=0时，电源的端电压u才等同于电动势ex。

在图1所示的电路中，ex是待测电源。

0e是电动势可调的电源，ex与0e通过检流计并联在一起。

调节0e的大小，当检流计不偏转，即电路中没有电流时，两个电源的电动势大小相等，互为补偿，即ex=0e，电路达到平衡。

若已知平衡状态下0e的大小，就可以确定ex，这种测定电源电动势的方法，叫做补偿法。

2．电位差计原理电位差计就是应用领域补偿法的原理将试样电动势与标准电势展开比较而展开测量的。

其原理例如图2.7.2右图，它由两个电路共同组成，上部erbae为工作电路，下部为补偿电路。

当存有一恒定的工作电流i穿过电阻r时，发生改变滑动头c、d的边线，就能够发生改变c、d间的电位差vcd的大小，测量时把滑动头c、d两端的电压vcd带出与未明电动势展开比较。

为了并使r中穿过的电流就是工作电流i，先将控制器k拨打dgencd电路，根据标准电势en的大小，选取c、d间的电阻为rn，并使：调节r改变工作回路中的电流，当检流计指零时，rn上的电位降恰与标准电势en相等。

实验六用箱式电位差计测干电池的电动势和内阻
目的
1.了解电位差计的结构和原理
2.学会使用电位差计
3.测定干电池的电动势及内阻
仪器和用具
直流复射式检流计，箱式电位差计，电阻箱，稳压电源，标准电池，标准电阻，待测干电池
原理
如图6-1，E、R
P 、R
S
构成工作回路，开关 K
2
合向1时，E
S
、R
S
、G构成校准
补偿回路； K
2合向2时，E
X
、R
X
、G构成测量电路。

当接入标准电池E
S
，调节
可变电阻R
P
使平衡电流 I为恒定值时，再接入被测电压，并移动触点C使指零仪G指零，则
若将标准电阻R与E
X 并联，则E
X
和R组成闭合回路，E
X
通过R放电。

测出R上的电压降U
R ，根据全电路欧姆定
律有：
电位差计面板上不是标出各电阻的阻值，而是
直接标出当标准的电流流过电位差计时，各电
阻上的电压值，所以使用箱式电位差计测量电
池的电动势和内阻十分方便。

实验内容
1.按公式
计算当时t温度下标准电池的电动势（E20由实验室给出），将内附标准电池置于该计算值处。

2.按电位差计面板接好线路。

3.进行电流标准化调节，此后不能再转动任何一个工作电流调节旋钮。

4.测量干电池的电动势E X 。

5.将标准电阻R并接到E X处，仿步骤3、4测出U R ，求出电池的内阻r x 。

6.误差计算：伏，其中a为电位差计级别。

同样，根据误差传递公式也可求出r x的误差。

电位差计的原理与应用结论
电位差计的原理：
电位差计是通过测量两点之间的电势差来确定电场强度或电场进行定位的设备。

它是由一个内部电阻可调的距离感测电极和一个参考电极组成的。

参考电极通常被放置在被测体或地面上，而测量电极则是用于在不同位置进行测量的。

电位差计的基本原理是，如果在一组电极之间存在电势差，则电势差将在这些电极之间产生一个电场，这个电场是由电荷之间的相互作用引起的。

通过测量这些电极之间的电势差和电阻，可以计算出电场强度。

电位差计的应用结论：
1.电位差计广泛应用于地面电场定位和测量。

在地质勘探和天气探测中，电位差计可以用来检测地下水、岩石、矿藏等隐蔽位置。

在天气探测中，电位差计可以用来检测大气电荷和气象现象。

2.电位差计可以用于测量电阻率。

通过将电极插入不同深度的土壤中，可以在不同深度测量到不同的电位差。

通过计算这些电位差和电阻，可以推断出不同深度处土壤的电阻率。

3.电位差计可以用于测量电动势。

通过将电极置于不同的介质中，可以测量到介
质中的电势差。

通过计算这些电势差和电极的电阻，可以计算出介质中的电动势。

4.电位差计还可以用于测量电压和电流。

通过测量电路中不同点之间的电势差和电阻，可以计算出电路中的电压和电流的大小。

总之，电位差计是一种广泛应用于电场定位和测量的仪器，在地质勘探、天气探测、电阻率测量、电动势测量和电路测试等方面都有重要的应用价值。