以 来, 放电 电 流又 会 减 小 ( 大 部 分 数 据 小于 100
mA ) , 据实验测定, 此时电池内阻的变化又趋明显
( 数据从略) 。
2. 2 放电电流增大后, 电池电动势下降明显
放电电流增大后, 电池电动势的下降是很明显
的。例如, 一列数据测完后, 电动势由原来的 1. 506 V
下降至 1. 481 V, 有时下降速度还要更快。由于只有
在电动势和内阻基本不变的状态下, 前面所导出的方
程才可看作是线性的, 才能用线性回归法处理, 因此
在电动势明显变化的情况下将不利于精确测量。
3 U
02
的值要求精确测量
该实验对所测数据( U
02
) 的测量精确度要求较
高, 否则会给内阻的计算带来较大误差。为了便于了
解这一点, 现看表 2 中数据。
表 2 Rs= 100
R
( K )
1
U
02
( V )
A
R
s
+ r
x
E
x
R
s
B
1
E
x
R
s
r
( )
2
U
02
( V)
A
R
s
+ r
x
E
x
R
s
B
1
E
x
R
s
r
( )
3
U
02
( V )
A
R
s
+ r
x
E
x
R
s
B
1
E
x
R
s
r
(
)
10
0. 14042
0. 14067
0. 14062
8
0. 17168
0. 17193
0. 17186
6
0. 22083
0. 22097
0. 22078
4
0. 30992
0. 30905
0. 30865
3
0. 38662 0. 64627
0. 6473
×10
- 3
- 1. 6 0. 38612 0. 65389
0. 64539
×10
- 3
13. 2
0. 38527 0. 66094
0. 64480
×10
- 3
25
2
0. 51522
0. 51422
0. 51253
1. 5
0. 61828
0. 61653
0. 61407
1
0. 77268
0. 76953
0. 76575
0. 6
0. 96548
0. 96038
0. 05428
0. 4
1. 10323
1. 09622
1. 08832
表 2 中 1、2、3 三个栏目是对三只内阻不同的电
池所测的数据。表中 A 、B 表示方程的截距和斜率。
需 注意的是, 第 2、第 3 栏目中内阻为“模拟内阻”,
即三次实验中使用的是同一电池, 但第二次与第三
次给电池分别串接了 10
和 20
的标准电阻。之
所以这样处理, 是为了能更好区别不同内阻的 U
02
数值上的差异。由表 2 可看出, 三种情况下内阻的差
别很明显。但从 U
02
的数值看, 三种情况的差别很
小: 1 组与 2 组为 2. 5×10
- 4
V < △U
02
< 7. 2×10
- 3
V ; 2 组与 3 组为 5×10
- 5
V < △U
02
< 7. 9×10
- 3
V 。
这就是说, 若 U
02
产生数毫伏甚至更小的变化, 将会
对电池内阻的计算带来明显的、不可忽略的影响。
这
一点也可以从截距和斜率数值的变化进行分析, 此
处不作赘述。实际上在 实验中有些因素很容易对
U
02
的测量产生足够大的影响, 以下分别作一分析。
3. 1 电阻丝的形变
在实际应用中, 十一线电阻丝的形变是较容易
产生的, 例如外力弹拉、碰撞、接线柱松动、热胀冷缩
等情形均可使电阻丝发生一定程度的形变( 变松或
拉紧) , 从而使每根电阻丝的电阻发生改变。经多次
实验测定, 这种形变在一般情况下可使生根电阻丝
上的电压变化 1×10
- 4
至 5×10
- 4
V ( 此时从外观上
还看不出电阻丝有什么变化) 。由表 2 中的数据分析
可知, 这样的变化将会对 U
02
的测量带来不可忽略
的影响。
3. 2 工作电源输出电压变化对 U
02
的影响
目前实验室中一般采用稳压电源作 为工作电
源。
如果稳压电源输出电压不是足够稳定, 这自然会
直接影响到对 U
02
的准确测定。
由表 2 中的数据分析
可以知道, 在实验中稳压电源输出电压在足够长时
间内( 至少在整个数据测量过程中) 变化不变超过 5
×10
- 4
V 。但据我们对实验室中各种型号的稳压电
源测试数据看( 数据从略) , 在加有一定负载的情况
下, 一般的稳压电源很难满足这样的要求, 必须使用
有较高稳定度的电源。
3. 3 滑线变阻器的性能对 U
02
的影响
这一点也是显而易见的。如果滑线变阻器的滑
块不能保证在较长时间内( 在整个测量过程中) 有良
好的接触, 则会使工作电流发生变化, 从 而影响对
U
02
的准确测量。据实验中观察, 在无什么明显震动
的情况下, 一般的滑线变阻器可以正常使用, 但在有
震动发生时, 有些滑线变阻器的滑块接触状态会发
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