home

№311 Компенсационный метод измерения электрических величин

?
Лабораторная работа № 311

lX ,
E X  EN
lN

(10)

где lX – длина участка реохорда AD1, lN – длина участка AD2 [3].
Таким образом, неизвестная ЭДС может быть измерена путем сравнения ее с
известной – ЭДС нормального элемента. Этот метод был предложен немецким
физиком И.К.Поггендорфом (1796-1877). Роль измерительного прибора здесь
сводится не к измерению величины тока, а к установлению его отсутствия. Для
измерения ЭДС с большой точностью нужен очень чувствительный прибор –
гальванометр.
Нормальный элемент является образцовой мерой электродвижущей силы в
современной электроизмерительной технике благодаря тому, что 1)его ЭДС
известна с высокой точностью, 2)она сохраняется в течение длительного времени
(десятки лет). Значение ЭДС нормального элемента указывается в его паспорте. В
наших условиях ЭДС при 20С ЕN 20= 1,0186 В. Если температура элемента t
отличается от 20, то ЭДС вычисляется по формуле
2
ЕN t = ЕN 20 – 0,00004(t – 20) – 0,000001(t – 20) , вольт.
(11)
В условиях данной работы температурная поправка лежит за пределами
точности измерений, и вводить ее нет необходимости.
Упражнение 1
Измерение электродвижущей силы гальванического элемента
Описание установки. Электрическая схема экспериментальной установки
приведена на рис.2. На лабораторной панели размещены следующие приборы и детали: нормальный элемент EN, гальванометр G, реохорд АВ,
двухполюсный переключатель П1, переключатель чувствительности гальванометра П2, магазин сопротивлений (к упр.2), толкатель сдвоенных кнопок Кн1 и
Кн2. Исследуемый элемент EX и источник рабочего тока Е установлены под
панелью. Провода от них подведены к клеммам ЕХ и Е с указанием полярности
(+ и –).
Кнопка включения гальванометра Кн2 сблокирована с кнопкой включения
рабочего тока Кн1. Блокировка выполнена так, что при нажатии на их общий
толкатель кнопка Кн1 замыкается раньше, чем кнопка Кн2, а размыкается позже.
Такая последовательность замыкания и размыкания цепей предохраняет
гальванометр от перегрузки экстратоками.
1. В компенсационных измерениях используется, как правило, гальванометр
высокой чувствительности. Для защиты его от перегрузки значительными токами
последовательно с ним включается через переключатель П2 добавочный резистор
R1 или R2 . В начале работы переключатель П2 устанавливается в положение
«Грубо», при этом в цепь гальванометра вводится большое сопротивление (R1=
1 МОм). После того как достигнута компенсация (стрелка гальванометра
приведена к нулю или отклоняется от него на 1-2 деления), переключатель П2
переводится в положение «Точно». При этом в цепи гальванометра оказывается

43