使用電位器實驗比較兩個已知原電池的電動勢

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引言

電位器實驗是比較兩個已知原電池電動勢 (EMF) 的常規測試。

此實驗通常用於透過測量和比較在給定時間兩個原電池的電動勢來保護外部環境。原電池分為丹尼爾電池和勒克朗謝電池，這允許即時評估兩個電池的電動勢。

什麼是電位器實驗？

電位器實驗是透過一種用於測量電路中電位差的裝置進行的。

電位器主要用於測量將電荷從一個特定點移動到另一個特定點的電位差 (Palomino-Ruiz *et al.* 2021)。

一般來說，可以追溯到兩種型別的電位器，用於比較兩個已知原電池電動勢的推子電位器和旋轉電位器。

圖1：電位器實驗

推子電位器主要用於現代低功耗音訊系統。這些電位器用作音訊控制裝置，用於控制裝置內頻率的衰減 (Thefactfactor, 2022)。

另一方面，旋轉電位器通常用於控制音量和即時塑造音訊訊號的特性。簡而言之，電位器是一種可以幫助測量和比較的關鍵裝置。

電位器實驗所需的材料

電位器實驗是一種有效的測試方法，用於比較一定電路中兩個原電池的電動勢。為了確定一定電路中兩個原電池之間的電動勢差異，該實驗遵循一系列材料或裝置。

• 此測試中第一個也是可能最重要的組成部分是一個電位器，它將用於測量兩個電池的電動勢 (Shah et al. 2019)。

• 然後需要兩個電池來即時進行測試。本實驗中使用的兩個電池是丹尼爾電池和勒克朗謝電池。

• 然後使用低電阻變阻器來穩定電路和電池內的實驗，電流流過其中。

• 之後，將使用三個關鍵裝置，即電流表、電壓表和檢流計，以即時形成單向鍵和雙向鍵。

• 然後需要一些常用的材料，如騎馬器、三角板和電阻箱，以便即時進行測試。

• 最後，需要一些連線線和一塊砂紙才能成功進行測試，同時比較兩個原電池的電動勢。

使用電位器實驗比較兩個電池電動勢的理論

在電位器實驗中，可以使用電壓表測量電路中端子電池之間的電位差。

另一方面，電位器用於確定測試中存在的兩個原電池的電動勢值 (Physicsmax, 2022)。

假設$\mathrm{E_1}$和$\mathrm{E_2}$是這裡的兩個原電池，這兩個電池的電動勢是$\mathrm{I_1}$和$\mathrm{I_2}$。

圖2：電位器實驗電路圖

當圖分別連線到電路時，給定的電動勢用於平衡$\mathrm{E_1}$和$\mathrm{E_2}$電池的長度。在此實驗中，$\mathrm{\varphi}$表示在即時實驗中與電位器線一起出現的電位梯度。本理論中使用的公式為$\mathrm{E_1/E_2= \varphi\: I_1/\: \varphi \:I_2 = I_1/I_2}$。

電位器實驗中涉及的程式

電位器實驗的程式遵循一條廣泛的途徑，其中不同的材料和不同的過程同時參與。首先，需要在電路圖中正確排列實驗所需的裝置。之後，需要將正極連線到負極和端子極。

圖3：使用電位器比較兩個電池的電動勢

之後，需要插入兩個開關之間的插頭，並且需要輕輕地將騎馬器滑過電位器的導線 (Physicsmax, 2022)。最後，需要根據零點的長度和在零點可見的所有內容進行記錄，以觀察實驗中的電阻差異。

電位器實驗的觀察結果

平衡長度	$\mathrm{E_1/E_2 = l_A J_1/ l_A j_2}$
$\mathrm{L_1}$ 用於電池 $\mathrm{E_1}$ (cm)	$\mathrm{L_2}$ 用於電池 $\mathrm{E_2}$ (cm)
327	376	0.86
323.5	371	0.87
321.5	369	0.87
312.5	352.5	0.88

表1：觀察表

在上表中，電動勢的最終比率為$\mathrm{E_1/E_2\:\sim\:0.87}$，這也是上述觀察結果。

結論

電位器實驗是一種可以正確比較兩個電池電動勢的有效測試。當電流流過電路時，電位器用於測量流經電路的電流的內阻。憑藉所有必需的裝置，電位器實驗能夠成功測量原電池之間的電動勢差異。

常見問題 (FAQ)

Q1. 電位器實驗中使用的一些重要注意事項是什麼？

答：在進行電位器實驗時，連線需要緊密、整潔和乾淨。此外，本實驗中使用的電池的所有正極都需要連線到導線的端子。

Q2. 電位器實驗中可能存在的誤差來源是什麼？

答：在電位器實驗中，電池可能沒有充分充電，並且電位器線可能不是用高階材料和均勻橫截面製成的。還可能存在端部電阻在整個導線長度上不為 0 的情況。

Q3. 電位器實驗背後積極起作用的原理是什麼？

答：操作原理是電位器實驗的一個積極部分，因為它依賴於在過程中攜帶恆定電流的均勻橫截面。該原理指出，電流的長度及其恆定流動彼此成正比。