Принцип метода измерений и рабочая формула. Сущность метода компенсации состоит в следующем

Сущность метода компенсации состоит в следующем.

Рис. 1

Пусть элемент с внутренним сопротивлением r ₀имеет ЭДС Е (рис. 1). Замкнем его на сопротивления R ₁ и R ₂. Тогда сила тока в цепи АСВ

, (1)

а напряжение на участке АС

. (2)

Подключим к точкам А и С ветвь, состоящую из элемента Е ₁ и гальванометра G. Причем полюсы элемента Е ₁ присоединены так, чтобы ЭДС Е ₁ действовала навстречу Е. Если Е > Е ₁, то сопротивления R ₁ и R ₂всегда можно подобрать так, чтобы в гальванометре G не было тока. При этом условии ЭДС Е₁ будет равна разности потенциалов на сопротивлении R ₁ и компенсирована ею:. , но с другой стороны, . Из (2) следует

. (3)

Следовательно, зная ЭДС одного источника тока Е, можно определить ЭДС другого источника тока Е ₁. На практике для осуществления условий в качестве источника с электродвижущей силой Е берут аккумулятор. Но так как у аккумулятора ЭДС и внутреннее сопротивление r ₀ непостоянны, производят сравнение с элементом, имеющим постоянную ЭДС. Это может быть, например, так называемый нормальный элемент с ЭДС Е_N. Для определения неизвестной ЭДС поступают так. Добившись компенсации ЭДС элемента Е ₁,заменяют его нормальным элементом Е_N и снова добиваются компенсации. Тогда согласно (3) получим для Е_N

, (4)

где и – новые значения сопротивлений АС и СВ, при которых добиваются компенсации для нормального элемента с ЭДС Е_N.

Деля (3) на (4), и учитывая, что , получим

. (5)

В работе участок цепи АВ представляет однородную струну с одним и тем же значением сопротивления на единицу длины. Следовательно, и выражение (5) примет вид

(6)