Метод компенсации и описание установки

Метод компенсации заключается в том, что величина неизвестной ЭДС сравнивается, с величиной известной ЭДС, образцового (эталонного) источника. Величина ЭДС образцового, эталонного источника должна оставаться постоянной в течение срока эксплуатации. Эталоном ЭДС служит так называемый нормальный гальванический элемент с электродами из ртути и сплава ртути с кадмием, погруженными в сульфатный электролит. Его ЭДС равна 1,0186 В при 20^о С, слабо зависит от температуры и сохраняется неизменной десятки лет, потому что при измерени­ях от нормального элемента берут слабые токи 0,1... 0,01 мкА. В последнее время на смену нормальным элементам пришли спе­циальные стабилизированные электронные источники эталонного напряжения.

Главной частью компенсационной схемы является потенци­ометр (делитель напряжения), с помощью которого можно полу­чить любое напряжение в пределах от нуля до напряжения, по­данного на потенциометр. В данной работе потенциометром слу­жит реостатный реохорд ОА (рис. 1), к концам которого подве­дено напряжение от источника питания ИП, создающего в рео­хорде рабочий ток. Вдоль реохор да из­менение напряжения равномерное от нуля в точке 0 до некоторого значения в точке А (рис. 2).

Если источник с эталонного ЭДС или исследуемой ЭДС E включить (соблюдая полярность) между точкой О и скользящим контактом В, то при перемещении скользящего контакта вдоль реохорда можно найти такие его положения В о или В, при кото­рых потенциалы положительных полюсов источников или E будут такими же, как потенциалы точек В ₀ или В на реохорде. В этом случае ток, текущий через гальванометр G станет равным нулю, так как произойдет ком­пенсация ЭДС или падением напряжения на участке l ₀ или l реохорда.

По реохорду от источника питания идет рабочий ток I. Ус­ловия компенсации - равенства ,или , где R ₀ и R - со­противления участков реохорда длиной l ₀ и l. Так как сопротив­ления участков однородного реохорда прямо пропорциональны их длинам, то . Расчетная формула метода компенсации:

.

Цепь установки собирают согласно рис. 1. Напряжение от источника питания подают на реохорд.

Одну из трех неизвестных ЭДС одну из двух эталонных ЭДС подключают к шести полюсному переключателю, позво­ляющему включать в цепь или ,или .При мон­таже цепи необходимо строго соблюдать полярность подключе­ния.