用電位差計測熱電偶的電動勢

第第1頁中原工學院理學院教案專用紙【課題】用電位差計測熱電偶的電動勢〔3學時〕【目的】1、了解電位差計的工作原理。2、把握用電位差計測量電動勢的方法。【重點】電位差計的使用方法。【難點】工作電流標準化的調(diào)整?！厩把浴?/p>

教學說明事項：人身安全電開水電位差和電動勢是電學試驗中常常遇到的物理量，對它 2) 儀器安全們的值進展測量時，一般狀況下都是使用伏特表，但由于測量支路的分流作用，這樣測出的電位差并不是用電元件上電位差的真實值。假設(shè)能使測量支路上的電流為零，就能得到準確的結(jié)果。電位差計就是依據(jù)這個原理設(shè)計的。電位差計是承受補償法測量電位差或電動勢的一種儀器。它通過將未知電勢與電位差計上的電勢相比較，此時被測的未知電壓回路上沒有電流，測量結(jié)果僅僅依靠于準確度極高的標準電池、標準電阻以及高靈敏度的檢流計。電位差計的測量準確電流、電阻、溫度、壓力、位移和速度等物理量，在生產(chǎn)檢測和科學試驗中得到了廣泛的應(yīng)用。1、補償法原理標準電動勢進展比較從而得到未知電動勢值的測量方法。

能太快要求項課堂紀律如圖1，電動勢為E，其值可變并可精準知道，當N依據(jù)電路連接上電流表G和未知電動勢Ex

后，開頭的時候因EI。調(diào)整N xE0E=EN N x就知道了未知電動勢的值。圖1補償法原理圖2、電位差計的工作原理圖2電位差計工作原理示意圖2RN

EN

的溫度補償電阻，需要依據(jù)標準電池的工作溫度計算出標準電池的電動勢值然后相應(yīng)調(diào)整R；RN

為電位差計工作電源E的分壓電阻。通過調(diào)整旋鈕開關(guān)K2

可以分別將“標準回路”和“待測E2〕時，接入標準此第第10頁中原工學院理學院教案專用紙ERNENE IR 〔1〕N N1”2”檔，視未知電動勢接入未知而定〕，接入待測回路，調(diào)整RG0，此時E IR 〔2〕X x〔1〕代入式〔2〕得xE R ExX R N

〔3〕N于是可以測出未知電動勢Ex。由此可見，試驗中需要先進展工作電流的標準化，然后RPRN標準化。電位差計測量電動勢的過程就是將未知電動勢與標準電池電動勢進展間接比較的過程。3、熱電偶原理熱電偶是用來測溫的一種儀表。兩種不同成份的導(dǎo)體〔稱為熱電偶絲材或熱電極〕兩端生電動勢，這種現(xiàn)象稱為溫差電效應(yīng)。二、試驗儀器〔如圖3〕電位差計：UJ31〔4、UJ34〔檢流計：AZ19〔67〕導(dǎo)線四根。

關(guān)于各種儀器儀表的具體內(nèi)容和讀數(shù)方法，請參應(yīng)內(nèi)容。3用電位差計測量熱電偶電動勢試驗裝置示意圖4UJ315UJ346使用溝通電的AZ197AZ198飽和標準電池9熱電偶、溫度計和電熱杯三、試驗步驟參考教材上P155內(nèi)容。UJ31型。A、預(yù)備工作將電位差計轉(zhuǎn)換開關(guān)K2

K0

檔〔UJ313全部松開〔UJ31K1“X1流計、標準電池和熱電偶。標準電池上“+”極接電位差計上“標準”接線柱的“+”極；檢流計不〔檢流計〕接線柱上。熱

熱電偶簡潔斷，電偶正負極不好確定，可在測量過程中摸索確定。已經(jīng)連接好，如將桌面上的電源開關(guān)翻開。翻開檢流計并調(diào)0：將非必要，請不要主旋鈕由“關(guān)機”旋至“調(diào)零”檔，稍等片刻，等檢流計指動。針根本穩(wěn)定后，調(diào)整“調(diào)零”旋鈕使指針指0。再將主旋鈕為什么是最大檔30mV0鈕。1. P47的電動勢值，把溫度補償電阻RN

E的位N置。B、工作電流標準化翻開電位差計反面的電源及工作電源開 依據(jù)“先粗調(diào)后關(guān)〔UJ31只有一個； 細調(diào)、先大檔位K2

后小檔位的”原K0

〔UJ31這按鈕“粗”按下，觀看檢流計指針的偏轉(zhuǎn)。調(diào)整里考察學生“手R0刻度偏轉(zhuǎn)，P針指零；位差計掌握開關(guān)K0

〔將UJ31RP旋鈕使檢流計指零；K0〔UJ31按鈕彈起K2至大檔位“30mV”檔；C給燒杯倒上適量開水。并留意，確保溫水太多了冷卻度計測量的溫度與熱電偶工作端的溫度全都。熱電慢，太少了溫度偶另一端置于空氣中，溫度t0溫；

即為前面測量的室達不到。熱電偶都已經(jīng)連K2

接至“未知1”B.3R6接線柱?！睻J313100K〔UJ313、0檢流計的檔位選擇，使待測回路到達平衡，檢流計剛好指零。并馬上登記此時溫度計的溫度，然后再留意讀數(shù)標準。數(shù)填入后面的表1中； 教師檢查是否有4.5.D

5℃，重復(fù)B.2~5、C.3；C.46K0

的按鈕全部彈起，K2

置于“斷”檔，RRP

歸零，關(guān)閉背部的電源；并將連接導(dǎo)線取下；將標準電池的連接導(dǎo)線取下；關(guān)閉桌面電源；將燒杯中的剩水倒掉。四、數(shù)據(jù)處理表1不同溫差下的熱電偶電動勢T〔℃〕△T〔℃〕Ex〔mV〕E-△Tx依據(jù)熱電偶的電動式近似公式，用逐差法計算出直線斜率，即為溫差系數(shù)α，00T五、課堂爭論題為什么測量前要校準工作電流？EN

EN

RN

RGPI=E/R0 N N以進展測量。測量時，用待測電池Ex

EN

接入電路，保持R〔IP

指零，則有：

E IRs 0

ER sRRxs工作電流之后，此計算公式才成立。EN

E的極性是否可以全部反接？為什么？XE、EN

、E的極性是可以全部反接的。由于這樣也X能滿足電壓補償?shù)臈l件，使檢流計指零。原理圖中，假設(shè)其中一個〔或兩個、EN

、E的極性反接X是否可以？會有什么現(xiàn)象？為什么？〔或兩個〕電源的極性反接，是不行以的；否則能滿足電壓補償?shù)臈l件。六、試驗中易消滅的問題及解決方法1、 調(diào)整指針都不動檢查背部的電源開關(guān)是否