电位差计的原理及电源电动势的测定主要基于 补偿法，通过调整电路参数使待测电势与标准电势平衡，从而实现高精度测量。以下是具体说明：

一、基本原理

补偿法核心思想

电位差计通过引入辅助回路，利用已知标准电势（如标准电池电动势）对未知电势进行补偿，从而消除被测电路内阻的影响。当待测电势与标准电势相等时，电路达到平衡状态，此时检流计指针归零。

电路构成

电位差计通常由待测电源$E_x$、辅助电源$E_s$、滑动变阻器$R_p$、检流计$G$及精密电阻$R$组成。通过调节$R_p$改变辅助回路中的电流$I_0$，使$E_x - I_0R = E_s$，即实现电势平衡。

二、电源电动势的测定

平衡条件

当$E_x = E_s$时，辅助回路中的电流$I_0 = 0$，此时检流计指针归零，待测电动势$E_x$即为标准电池电动势$E_s$。

校准与读数

校准时，通过调节$R_p$使检流计指针归零，记录此时$R_p$的位置，建立$E_s$与$R_p$的标定关系。

测量时，保持$R_p$不变，调节待测电源$E_x$至检流计指针归零，直接读取$R_p$对应的电压值即为$E_x$。

三、关键特点

高精度：

通过标准电池和精密电阻的匹配，测量误差可控制在0.01%以内。

非侵入性：测量时无需从待测电路中分流，避免了对电路的干扰。

稳定性：由于电流始终为标定值$I_0$，测量结果受温度、湿度等环境因素影响较小。

四、应用场景

电位差计广泛应用于精密测量领域，如：

电源电动势的精确测量

电阻、电流的间接测量

精密仪表的校准

自动检测与控制系统

综上，电位差计通过补偿法实现高精度电势差测量，其核心在于通过标准电势的引入和电路平衡的调节，消除被测电路内阻的影响。