灵敏电流计特性研究(精)
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大学物理实验
பைடு நூலகம்
主要内容
实验简介
实验目的 实验原理
实验仪器
实验操作 实验报告
实验目的
1.了解灵敏电流计的结构和工作原理。 2.研究灵敏电流计的运动状态与外电 阻的关系 。 3.掌握测定灵敏电流计的外临界电阻、 内阻和电流常数的方法 。
灵敏电流计介绍
灵敏电流计（又称检流计）属磁电系仪表。它 用张丝代替轴承将线圈悬挂在磁场中，避免了 机械摩擦，同时它还采用无重量的“光指针” 代替机械指针，加大了“指针”的长度。 灵敏电流计可检测微弱电流10-6~10-10A或微 小电压10-3~10-6V，常用于光电流、生物电 流、温差电动势等电学量的测量。此外，它还 常用作高精密电势差计及电桥等仪器的示零器。
M 磁 NSBI
M 弹 D d
M阻 ( NSB) 2 d p dt Rg R外 dt
三种运动状态见图所示
d
d0
1
3 2 2 1 t (b)
2、过阻尼状态 3、临界阻尼状态
3
0
(a)
1、欠阻尼状态
（a）、接通电源时
（b）、断开电源时
灵敏电流计的灵敏度和内阻的测量方法
灵敏电流计的结构
磁场部分：永久磁铁产生磁场，圆柱形软 铁芯使磁铁磁极隙间磁场呈均匀辐射式。 偏转部分：线圈可在磁场中转动，上下两 端用金属丝绷紧，金属丝同时作为线圈两 端的电流引线。 读数部分：由光源、反射镜和标尺共同成。 其作用相当于电表的指针。
灵敏电流计的运动状态
电流计线圈受到三个力矩的作用，电磁转动力 矩 M磁 、弹性扭力矩 M弹 和电磁阻力矩M 阻 ， 它们分别表示如下：
分析讨论
1.推证“半偏法”测内阻的原理。 2.说明力矩M磁、M弹、M阻产生的原因以 及它们对线圈的作用。 3.阻尼开关的作用是什么？简述其工作 原理。
图3 实验电路图
实验内容
1.考查灵敏电流计线圈的运动状态与外 电阻 的关系并测定外临界电阻Rc 。 2.测灵敏电流计的内阻Rg。 3.测定灵敏电流计的电流常数K。
注意事项
不能将灵敏电流计背板上的“220v” 和“6v” 两个电源插口弄错。 改变外电阻R2后一定要调零,克服 “零飘”。
灵敏电流计不使用或搬动时应选择 “短路”档。
数据处理
列表记录当外电阻分别为5Rc、2Rc、Rc/4、0 时灵敏电流计线圈的运动状态。计算外临界电 阻Rc，将R2c、R2c´的平均值作为Rc。 计算内阻Rg，将R2´、 R2"的平均值作为Rg。 计算电流常数 ： （1）列表记录测量数据，并记录R0、R1、 R2的值。 （2）利用3组数据分别求Ki1、Ki2、Ki3。 （3）将Ki1、Ki2、Ki3的算术平均值作为电 流常数的最佳估计值。
பைடு நூலகம்
主要内容
实验简介
实验目的 实验原理
实验仪器
实验操作 实验报告
实验目的
1.了解灵敏电流计的结构和工作原理。 2.研究灵敏电流计的运动状态与外电 阻的关系 。 3.掌握测定灵敏电流计的外临界电阻、 内阻和电流常数的方法 。
灵敏电流计介绍
灵敏电流计（又称检流计）属磁电系仪表。它 用张丝代替轴承将线圈悬挂在磁场中，避免了 机械摩擦，同时它还采用无重量的“光指针” 代替机械指针，加大了“指针”的长度。 灵敏电流计可检测微弱电流10-6~10-10A或微 小电压10-3~10-6V，常用于光电流、生物电 流、温差电动势等电学量的测量。此外，它还 常用作高精密电势差计及电桥等仪器的示零器。
M 磁 NSBI
M 弹 D d
M阻 ( NSB) 2 d p dt Rg R外 dt
三种运动状态见图所示
d
d0
1
3 2 2 1 t (b)
2、过阻尼状态 3、临界阻尼状态
3
0
(a)
1、欠阻尼状态
（a）、接通电源时
（b）、断开电源时
灵敏电流计的灵敏度和内阻的测量方法
灵敏电流计的结构
磁场部分：永久磁铁产生磁场，圆柱形软 铁芯使磁铁磁极隙间磁场呈均匀辐射式。 偏转部分：线圈可在磁场中转动，上下两 端用金属丝绷紧，金属丝同时作为线圈两 端的电流引线。 读数部分：由光源、反射镜和标尺共同成。 其作用相当于电表的指针。
灵敏电流计的运动状态
电流计线圈受到三个力矩的作用，电磁转动力 矩 M磁 、弹性扭力矩 M弹 和电磁阻力矩M 阻 ， 它们分别表示如下：
分析讨论
1.推证“半偏法”测内阻的原理。 2.说明力矩M磁、M弹、M阻产生的原因以 及它们对线圈的作用。 3.阻尼开关的作用是什么？简述其工作 原理。
图3 实验电路图
实验内容
1.考查灵敏电流计线圈的运动状态与外 电阻 的关系并测定外临界电阻Rc 。 2.测灵敏电流计的内阻Rg。 3.测定灵敏电流计的电流常数K。
注意事项
不能将灵敏电流计背板上的“220v” 和“6v” 两个电源插口弄错。 改变外电阻R2后一定要调零,克服 “零飘”。
灵敏电流计不使用或搬动时应选择 “短路”档。
数据处理
列表记录当外电阻分别为5Rc、2Rc、Rc/4、0 时灵敏电流计线圈的运动状态。计算外临界电 阻Rc，将R2c、R2c´的平均值作为Rc。 计算内阻Rg，将R2´、 R2"的平均值作为Rg。 计算电流常数 ： （1）列表记录测量数据，并记录R0、R1、 R2的值。 （2）利用3组数据分别求Ki1、Ki2、Ki3。 （3）将Ki1、Ki2、Ki3的算术平均值作为电 流常数的最佳估计值。