home

№311 Компенсационный метод измерения электрических величин

?
Лабораторная работа № 311

Лабораторная работа №311
КОМПЕНСАЦИОННЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Приборы и принадлежности: исследуемый гальванический элемент,
нормальный элемент, источник рабочего тока, реохорд, гальванометр,
двухполюсный переключатель, магазин сопротивлений.
Введение. Компенсационный метод широко применяется для измерения
различных электрических величин (электродвижущей силы, напряжения, силы
тока, сопротивления). Этот способ измерения характеризуется самой высокой
точностью среди прочих методов благодаря тому, что он основан на сравнении
измеряемой величины с ее эталоном или образцовой мерой. Поэтому он
применяется, в частности, для поверки и градуировки электроизмерительных
приборов. На его основе действуют разнообразные самопишущие и
показывающие потенциометры (в сочетании с термопарами) в химической,
пищевой и др. отраслях промышленности, где измерение и регистрация
температуры в ходе технологических процессов является необходимым условием.
Ниже показано применение компенсационного метода к измерению двух
электрических величин – ЭДС и внутреннего сопротивления источника.
Электродвижущая сила источника тока и ее измерение. Для
поддержания в замкнутой цепи в течение длительного времени не
изменяющегося по величине электрического тока необходимо обеспечить
постоянство разности потенциалов на отдельных ее участках. Это становится
возможным благодаря существованию так называемой сторонней силы (или сил),
действующей либо на всем протяжении цепи, либо на некоторых участках ее.
Сторонние силы обладают способностью разделять разноименные электрические
заряды, поэтому они не могут иметь электрическую природу. Например, в
химических источниках тока (гальванические элементы, аккумуляторы)
сторонней силой является сила химической реакции.
Стороннюю силу можно охарактеризовать работой, которую совершает
источник тока при перемещении электрических зарядов в цепи. Физическая
величина, равная работе сторонней силы А, отнесенной к единице перемещенного
положительного заряда q, называется электродвижущей силой (ЭДС) E,
действующей в цепи или на участке,
А
Е .
(1)
q
ЭДС гальванического элемента не зависит от размеров электродов и
количества электролита, а определяется лишь их химическим составом и при
изменении внешних условиях изменяется незначительно [1—2].

40