灵敏电流计特性研究.doc

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灵敏电流计特性研究 【实验目的】 了解灵敏电流计的原理和构造 测定灵敏电流计的内阻和电流计常数 观察灵敏电流计的运动状态与外电阻的关系 【实验原理】 灵敏电流计的构造:在极细并富有弹性的金属丝上面悬挂着小镜子和线圈,当线圈通有电流时,线圈所受到的磁力矩和金属丝的扭力矩平衡时,线圈偏转一个角度,然后偏转角度经过光的反射放大后显示在屏幕上,实验了多倍放大从而测量比较精准。经过光学系统的放大,而悬丝代替转轴轴承而避免了机械摩擦,因此有较高的灵敏度,电流计常数大约为。 灵敏电流计的阻尼特性:电磁阻尼的大小为:,由此可知: 当R外较大时,M3较小,此时线圈作振幅逐渐衰减的振动,需要时间长,且随电阻变大而变长。此状态称为欠阻尼状态。 当R外较小时,M3较大,线圈慢慢回到平衡位置而不会越过平衡位置,R外愈小,M3愈大,达到平衡位置的时间也愈长,称为过阻尼状态。 当R外适合时,线圈很快达到平衡位而不发生振动,称为临界阻尼状态,此时 【实验仪器】 AC10/2型直流光点反射式检流计、AC15/4型直流复射式检流计、滑线变阻器、电阻箱、直流稳压电源、数字电压表、1?标准电阻等。 【实验内容】 测定灵敏电流计的内阻Rg和电流常数K 了解灵敏电流计的结构与调节方法。 按图连接,,电压表用PZ28a/1型数字电压表。Ra=999+1?,Rb=1.0000+0.0001?,K2合向1。 调节R0,使电压表读数U=0.110V,调节R使电流表偏转50mm,记下此时的R值。 调节滑线式电阻器R0,分别使电压表读数为0.120V,0.130V,0.140V,0.150V,0.220V,0.240V,0.260V,0.280V,0.300V。同时调节电阻箱R,以保持电流计有相同的偏转,即光点在标尺上的位置不变,记下各个电压时相应的R值。 观察灵敏电流计的运动状态与电阻的关系 K2合向1,调节R0,使电流计有一定偏转(约50mm)。再将K2合向2,观察光点返回零点的运动方式,判断它是属于何种运动状态。 分别取(即把K2断开,但不合向2)、R=4R临(R临在电流计铭牌上已给出)、R=R临、R=0,观察和判断光点返回零点的运动状态,并核对铭牌上的R临值是否正确(注意当R减小时,电压表读数必须相应降低,避免电流过大损坏检流计)。 用替代法测AC10/2灵敏电流计的内阻 实验线路图如图,AC10/2 eq \o\ac(○,1)为待测电阻的检流计。调节R0,使K2拨向2时,AC10/2 eq \o\ac(○,2)光点偏转50mm; 固定R0,调节R‘为R2欧姆,使K2拨向1时,AC10/2 eq \o\ac(○,2)光点偏转仍为50mm,则被测电阻灵敏电流计的内阻为 【实验数据】 整理表格 U1/V 0.110 0.120 0.130 0.140 0.150 R1/? 26.3 32.2 39.5 45.5 51.0 U/V 0.220 0.240 0.260 0.280 0.300 R/? 96 108.5 122.1 134.4 149.1 (?) 42.4 43.1 42.1 42.4 46.1 (A/mm) 3.153*10-8 3.142*10-8 3.145*10-8 3.146*10-8 3.055*10-8 由于一次读数,所以没有数据不确定度,所以不确定度来自仪器: 所以 百分差的计算(铭牌值:K0=3.1*10-8A/mm,Rg=35?) 电流计运动状态的观察结果 光标左右摆动,很久归零 欠阻尼状态 光标振动,但时间变短 欠阻尼状态 很快归零,且不振动 临界阻尼状态 缓慢回到平衡位置,且不振动 过阻尼状态 替代法测得AC10/2电流计内阻

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