电势差计的原理及电源电动势的测定(为什么电势

1. 为什么电势差计可以测量电源电动势

测量电源电动势常采用电势差计.电势差计是根据补偿原理来设计的.

2. 用电位差计测电源电动势

答： 电位差计测电动势是在对消法的原理基础上进行的， 在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。

而酸度计测电动势的原理为：在与pH 值有关的氧化还原体系之间的反应中，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还随溶液的pH 值而变化，因此，利用标定后的标准电极进行测量，可直接得到与pH 值相应的电动势值。

另外，由玻璃电极组成的电池内阻很高， 在常温时达几百兆欧， 因此不能用普通的电位差计来测量电池的电动势， 一般使用数字电压表进行测量。所谓酸度计就是把用伏特计测出来的电池电动势直接用pH 值表示出来的仪器。 用电位差计测量电池电动势的测量误差是由系统误差， 偶然误差和灵敏度组成， 其值的大小由电位差计的等级，等测电动势大小和标准电池的等级以及所用检流计的灵敏度决定。

一般实验用的电位差计精确度是0.1~0.2 毫伏。

而用酸度计测电动势时，电极的电势本身就存在较大的误差，对于良好的电极也有±2 毫伏左右， 这种小的电势差值叫做玻璃电极的不对称电势， 是由于玻璃膜内外表面的张力之差产生的。

3. 为什么电势差计测量的是电池的电动势而不是其端电压?

在包括电源在内的全电路中，根据能的转化和守恒定律有：电源内非静电力做的功等于全电路中产生的电能有

工∈二工U十工＾2r

得：电源的电动势等于路端电压和电源内阻上降的电压之和：

即∈二U路十工r

电源内阻r一般很小，若忽略电源内阻，即r二0，则电源的电动势就等于路端电压，即外电路的电压。

4. 为什么可以用电势差计测量电源电动势

不能精破测出电泚电动势，但可以精确测出电位差。

作为粗测是可以直接用的，准确的说电压表测得的是电路的路端电压，不是电源电动势，如果电压表内阻远远大于电池内阻的话，路端电压和电源电动势近似相等，我们认为此测量值就是电源电动势，但如果要无误差精确测量必须改进电路测量，采用伏安法测

5. 为什么可以用电位差计测量电源电动势

伏特计内阻并非无穷大，有电流通过，故内压不为0，伏特计的示数只是输出电压，比电动势小。

6. 为什么电势差计测量的是电池的电动势而不是端电压

对消法测电动势的基本原理：

在一待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电动势与电池电压相抗，减缓电池反应的进行，使得回路中的电流趋于零或待测电池中没有电流流过，外加电势差的大小即为待测电池的电动势，只有这样才能使得测出来的电压为电动势。

伏特表不能准确测定电池电动势的原因：

电池的电动势不能直接用伏特计来测量。因为当把伏特计和电池接通过后，必须有适量的电流通过才能使伏特计显示，这样电池就发生化学反应，溶液浓度不断改变。因而电动势也不断变化，这时的电池已不是可逆电池。

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