深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­      大学物理实验B（1）     

实验名称：         电位差计             

学院：                                  

专业：                班级：            

组号：           指导教师：                         

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实验十、电势差计测电动势

试验时间：2010.。11.30

实验概述

【实验目的及要求】

1、         用箱式电位差计测电动势。

【仪器及用具】

滑线式电势差计、箱式电势差计、工作电源、标准电池、待测电池、检流计、变阻器、各开关

【实验原理】

1、         补偿原理

       如果要测量未知电动势,可按图1电路图进行测量，其中E。是可调电压的电源，调节E。的大小使回路中的电流为零，则有：

                  =E.         1

 这时，常称电路达到补偿，在补偿条件下，如果E。数值已知，则即可求出，据此原理构成的仪器称为电势差计。

2、         箱式电位差计工作原理

        箱式电位差计工作原理如图2

1.工作电流调节回路

EàR’ààRàE    (辅助回路)

2.校正工作电流回路先将开关K板向S端，然后调节R’使灵敏电流计指针为零，回路（达到补偿，有）(1)

 即辅助回路中电流达到标准化，其值为3

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实验名称：电位差计

实验目的：

a．  了解电位差计改装的原理，掌握一般使用的方法

b．  学习使用电位差计校准电流表

实验仪器：

       UJ33a型电位差计等。

实验原理和方法：

        

一、“UJ33a型电位差计”使用方法

       倍率开关平时处于“断”位置，使用时旋转到所需位置（本实验为“”位置），开关   旋转至“测量”位置。接通电源后，旋动“调零”旋钮使检流计指零；将键扳向“标准”，旋动       “工作电流调节”旋钮，使检流计指针指零，这时工作电流达到额定值10.0000mA，仪器准备就绪。

       测量时，将调节补偿电压的三个盘或旋钮调到与待测电压差不多大小后，将键扳向“未知”  位置，调节读数盘（一般调最右边的大盘即可），使检流计指针返零，松开键，即可读数。测量       完毕，扳回“断”位置。

二、电位差计工作原理和测量线路

              电位差计采用比较法（补偿法）测量电压，测量时无须从待测电路取出电流，不会干扰待测电    路的工作状态，因而可以进行精密的测量。由于在结构上采用了高精度的电阻元件、标准电池和灵    敏的检流计，因而测量结果具有很高的精度。使用时将键扳向“标准”，使标准电阻两端的电压       与标准电池电动势比较，调节“工作电流调节”旋钮使检流计指零，则工作电流为10.000mA，再         将待测电压与某一段电阻上的电压进行比较，从而确定待测电压。

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原电池电动势的测定与应用

华南师范大学 化学与环境学院

合作:  指导老师：林晓明

一、实验目的

① 掌握电位差计的测量原理和原电池电动势的测定方法；

② 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解；

③ 测定电池(Ⅰ)及电池（Ⅱ）的电动势；

④ 了解可逆电池电动势测定的应用。

二、实验原理

1.用对消法测定原电池电动势：

原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生极化，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。而测量可逆电池的电动势，只能在无电流（或极小电流）通过电池的情况下进行，因此采用对消法（又叫补偿法）。

对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。

本实验使用的电动势测量仪器是SDC型数字电位差计，它是利用对消法原理设计的。

2.原电池电动势测定：

电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。负极进行氧化反应，正极进行还原反应。如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。符号“|”表示两相界面，“||”表示盐桥。

在电池中，电极都具有一定的电极电势。当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势只差就等于该可你电池的电动势，规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差，即

E=φ₊-φ_-

式中，E是原电池的电动势。φ₊、φ_-分别代表正、负极的电极电势。

根据电极电位的能斯特方程，有

 -RT/ZF·ln(α _还原/α _氧化)

 -RT/ZF·ln(α _还原/α _氧化)

电池（Ⅰ）Hg|Hg₂Cl₂(s)|KCl(饱和)‖AgNO₃(0.02mol/L)|Ag

负极反应：Hg + Cl^-（饱和） 1/2Hg₂Cl₂ + e^- 

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电位差计校准电流表

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电动势的测定

实验目的

1 掌握对消法测量电动势的原理及电位差计的使用方法。

2 测定下列三个电池的电动势：

（1）Hg(1),Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和）¦AgNO3（0.01mol/L）

（2）Hg(1),Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和）¦H+（0.1mol/L HAC-0.1mol/LNaAC），Q?H2O｜Pt

（3）Hg(1),Hg2Cl2(s)｜KCl（饱和）¦H+（酒石酸-酒石酸钠溶液），Q?H2O｜Pt

3 了解电动势法测定溶液PH值的原理，并计算HAC-NaAC缓冲溶液的PH值。

实验原理

波根多夫对消法是常用的测量电池电动势的方法，其原理是用一个方向相反但数值相同的电动势对消待测电池的电动势，使电路中并无电流通过。具体原理如图所示。AB为一段均匀的滑线电阻，工作电池经AB上产生均匀的电势降。待测电池的正极连接电钥，经过检流计和工作电池的正极相连；负极连接到一个滑动的接触点C上。这样，就在待测电池的外电路中加上一个方向相反的电势差，他的大小有滑动接触点的位置决定。改变滑动接触点位置，找到C点，电匙闭合，检流计中无电流通过，待测电池的电动势恰好为AC段的电势差完全抵消。为了求得AC段的电势差，可换用标准电池与电钥相连。标准电池的电动势

EN是已知的，且要保持恒定。

故：

本实验采用饱和甘汞电极和银电极测定电池（1）的电动势；一饱和甘汞电池极为参比电极，用Q?H20电极测定电池（2） （3）的电动势，进而计算溶液的PH值。

根据相应电极的标准电极电动势及相应组分的活度即可求出电极电势，计算出电池的电动势。 

仪器与试剂

EM-3D型数字式电子电位差计；232型甘汞电极一支；216型银电极1支；100型铂电极一支；50mL烧杯4个；U形管一支；电炉一个

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    深 圳 大 学 实 验 报 告

课程名称：­      大学物理实验B（1）    

实验名称：         电位差计            

学院：        土木工程学院              

专业：              班级：     1        

组号：           指导教师：                         

报告人：           学号：               

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