1. 电势差测量
用电位差计测量电动势(或电压),是将未知电动势(或电压)与电位差计上的已知电压相比较。
它不像电压表那样要从待测线路中分流,因而不干扰待测电路,测量结果仅依赖准确度极高的标准电池和高灵敏检流计。所以,电位差计测量电压的精度较高。
2. 电势差测量电池的电动势和内阻
原电池电动势计算公式:E=E(标准)-RT(lnJ)/zF。E(标准)=正极电极电势-负极电极电势。J为反应商,形式和平衡常数一样,但值是即时的值。z为总反应转移的电子数,F为法拉第常数。
ΔG=-nFE,如果能算出实际吉布斯自由能变,也可以用这个公式算实际电动势。 电池的电动势不能用伏特计来测量,因为电池与伏特计相接后,
便形成了通路,有电流通过,电池发生电化学变化,电极被极化,溶液浓度改变,电动势不能保持稳定,且电池本身有内阻,伏特计所量得两极的电位差仅是电池电动势的一部分。
3. 电势差测量电源电动势
电位差计的工作原理是根据电压补偿法,先使标准电池En与测量电路中的精密电阻Rn的两端电势差Ust相比较,再使被测电势差(或电压)Ex与准确可变的电势差Ux相比较,通过检流计G两次指零来获得测量结果。
电压补偿原理也可从电势差计的“校准”和“测量”两个步骤中理解。
校准:将K2打向“标准”位置,检流计和校准电路联接,Rn取一预定值,其大小由标准电池ES的电动势确定;把K1合上,调节RP,使检流计G指零,即En=IRn,此时测量电路的工作电流已调好为I=En/Rn。校准工作电流的目的:使测量电路中的Rx流过一个已知的标准电流Io,以保证Rx电阻盘上的电压示值(刻度值)与其(精密电阻Rx上的)实际电压值相一致。
测量:将K2打向“未知”位置,检流计和被测电路联接,保持Io不变(即RP不变),K1合上,调节Rx,使检流计G指零,即有Ex=Ux=IoRx。
4. 电势差测量干电池的电动势和内阻
电位差计是利用补偿原理和比较法精确测量直流电位差或电源电动势的常用仪器。
电位差计相当与串连在电路中则电路相等,在调节电位差计电阻的时候,当电阻达到一定值的时候,两边电压相当,此时检流计的读数为零,这时的电阻值就是测量电压的电动势。 电位差计是用补偿原理构造的仪器。补偿方法的特点是不从测量对象中支取电流,因而不干扰被测量的数值,测量结果准确可靠,电位差计用途很广,配以标准电池、标准电阻等器具,不仅能在对准确度要求很高的场合测量电动势、电势差(电压)、电流、电阻等电学量,而且配合以各种换能器,还可用于温度、位移等非电量的测量和控制。
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,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,电位差计所能测量的电势为工作回路的其中一个电阻的分压。
而回路中还有其它电阻要分得工作电源的电势,所以电位差计不能测量高于工作电源的电动势。
5. 电势差测量电池的电动势和内阻实验报告
答案:伏特表不能测电源电动势,是因为将伏特表的两极与电源两极相连时,实际上,电源和伏特表就构成了一个闭合电路,这个电路当中是有电流通过的,也就是说,电源的内阻要消耗一部分电压,此时,伏特表测的实际上是这个电路的路端电压,小于电动势。
6. 电势差测量电动势
原电池电动势即电极电位的测定需要用mv计、为了准确测量、mv计的输入阻抗需要很大、阻抗越多、回路电流越小、越接近零电流条件!电极电位在零电流条件下测定才是最准确的、因为测定误差还有mv计本身的准确度影响、还有电极极化现象等因素!
7. 电势差测量仪
温度测量方法分类及优缺点概述
摘要:温度是表征物体冷热程度的物理量, 是国际单位制中七个基本物理
量之一, 它与人类生活、工农业生产和科学研究有着密切关系。随着科学技术水平的不断提高, 温度测量技术也得到了不断的发展。本文将讨论总结温度测量的各种方式,并分析他们各自的优缺点。
1.温度测量的分类
温度测量的分类可以通过其与被测量的物体是否接触分为接触式和非接触式。接触式测量仪表比较简单、可靠,测量精度高。但是因为测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,所以其需要一定的时间才能达到热平衡。接触式测量仪存在测温延迟现象,同时受耐高温和耐低温材料的限制,不能应用于这些极端的温度测量。非接触式仪表测温仪是通过热辐射的原理来测量温度的,测温元件不需要与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体发射率、测量距离、烟尘和水汽等外界因素的影响,其测量误差较大。
2.接触式测量方法
2.1膨胀式温度测量
原理:利用物质的热胀冷缩原理即根据物体体积或几何形变与温度的关系进行温度测量。热胀冷缩式温度计包括玻璃液体温度计、双金属膨胀式温度计和压力式温度计等。
优点:结构简单, 价格低廉, 可直接读数,使用方便,非电量测量方式, 适用于防爆场合。
缺点:准确度比较低, 不易实现自动化, 而且容易损坏。
2.2电量式测温方法
利用材料的电势、电阻或其它电性能与温度的单值关系进行温度测量,包括热电偶温度测量、热电阻和热敏电阻温度测量、集成芯片温度测量等。
1.热电偶的原理是两种不同材料的金属焊接在一起,当参考端和测量端有温差时, 就会产生热电势, 根据该热电势与温度的单值关系就可以测量温度。热电偶具有结构简单, 响应快, 适宜远距离测量和自动控制的特点, 应用比较广泛。
2.热电阻是根据材料的电阻和温度的关系来进行测量的, 输出信号大, 准确度比较高, 稳定性好, 但元件结构一般比较大, 动态响应较差, 不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。
3.热敏电阻是一种电阻值随温度呈指数变化的半导体热敏感元件, 具有灵敏度高、价格便宜的特点, 但其电阻值和温度的关系线性度差,且稳定性和互换性也不好。
4.石英温度传感器是以石英晶体的固有频率随温度而变化的特性来测量温度的。石英晶体温度传感器稳定性很好, 可用于高精度和高分辨力的测量场合。随着电子技术的发展, 可以将感温元件和相关电子线路集成在一个小芯片上, 构成一个小型化、一体化及多功能化的专用集成电路芯片, 输出信号可以是电压、频率, 或者是总线数字信号, 使用非常方便,适用于便携式设备。
8. 电势差测量仪器
1,电位差计是采用比较法,并配以高灵敏度的检流计;
2,电位差计的基准源是精度极高的标准电池;
3,电位差计内部的器件都是高精确度的器件;
4,与电位差计配合使的标准电阻都是高精确度标准电阻。
5,高精确度的电位差计对使用条件,环境,操作规程都有严格的规定。
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