电源特性研究
摘要：随着电子设备的普及，干电池已成为一种人人都必须面对的可移动能源。电动势和内阻时期两个最基本的参数，对起进行xx测量有这实际的意义。而电位差计正是一种精密电位差的仪器。本实验采用电位差计来对其进行测量和研究。
一、实验目的：
1、熟练电路的连接
2、掌握用电位差计测量电动势（电压）的原理
3、了解测量干电池的电动势与内阻的方法
二、实验仪器：
UJ33b型直流电位差计、干电池、导线、电阻、开关
三、实验原理：
标准电动势相比较，从而获得测量结果，即
当IG=0时，EX=EN。
（指出：原则上这种方法可以测出未知电动
势E ，但使用可调电源是不切实际的，因此，
电位差计是利用分压的方法，使电动势E 和一个大小可变的、且能准确知道的电位差来达到补偿。）
一、电动势测量
1．校准
电位差计的测量原理如图2所示，可以看作是由三个回路组成， 它们是：由E-Rn-AB构成的工作回路，由EN-G-CD构成的定标（或校正）回路，以及由EX-G-CD构成的测量回路。当开关Ｋ2打到En时，将标准电池EN 与ＵCD进行比较，达到平衡（Ｇ中无电流通过）时，则ＵCD=EN,此时电阻丝单位长度上的电压降
图2电位差计原理
通过保证工作电压不变。调节CD长度，使检流计中无电流通过，即校正完毕。
２．测量：在保证工作电压（或工作电流）不变的条件下，将Ｋ2拨向Ex时，调节C和D的位置使检流计中电流为零，比较未知电动势Ex与ＵCD，此时有Ex＝ＵCD
，测出此时CD的长度并记为
二、内阻测量
根据全电路欧姆定律 可知，为了测定电池内阻 ，必须要电池放出一定的电流
,因此
化简成
四、实验内容
１．按图2连接好电路。工作电源Ｅ用直流稳压电源，Ｒ为电阻箱，Ｒn为滑线变阻器，ＥN为标准电池，Ｅx为甲电池，Ｇ为检流计。先连接辅助回路，后接补偿回路。本实验所用的电源是稳压电源(调至2.5～6 V)，根据A，B两端接入电源的正负极性认清电流在AB电阻丝上的走向，确定电势高低的趋向。注意电池正负极性的连接。
２．读出标准电池的温度，算出该温度下标准电池的电动势。
3．取Ｅ为5~10Ｖ，将Ｒ、Ｒn调至{zd0}，将开关K2拨向定标回路，接通标准电池EN，调节C、D的位置使检流计指针无偏转；再适当减小Rn，尽量将R减小到0，同时微调活动触头Ｄ以保证回路中无电流，记下此时C、D间电阻丝的长度 。
4．在不改变工作回路的情况下，将Ｋ2 拨向Ｅx，先将Ｒ调至{zd0}，调节C、D的位置，使检流计中无电流通过；再将Ｒ逐渐调至零，同时细调Ｄ的位置，保持检流计中无电流通过；读出此时电阻丝的长度Lx，利用（2）式求出未知电动势Ｅx。
5．重复以上步骤3和4，再测量三次，算出Ｅx的平均值。
6．测量 值，取
7．取 为横坐标， 为纵坐标，将上述测到的数据作 图，根据图像求得截距和斜率的值，再算出待测电池的电动势和内阻。
五、数据与结果
数据记录：
根据伏安特性曲线可得： E=1.4098
Ｖ
六、注意事项：
２．标准电池应防止震动、倾斜等，通过的电流不允许大于５ Ａ，严禁用电压表直接测量它的端电压，实验时接通时间不宜过长。
七、数据分析：
本次测量干电池较旧，所以电动势低于1.5V，内阻较大，属正常现象。测量时放电电流控制在50mA—200mA范围内，电动势和内阻波动较小，测量数据精度较高。
八、参考文献：
1、《新编大学物理实验》 赵丽华、倪涌舟等编著，浙江大学出版社，2007。
2、《普通物理实验》（二、电磁学部分）（第三版）
3、《基础物理实验教程》
