靈敏電流計特性研究

靈敏電流計特性研究【實驗目的】了解靈敏電流計的原理和構造測定靈敏電流計的內(nèi)阻和電流計常數(shù)觀察靈敏電流計的運動狀態(tài)與外電阻的關系【實驗原理】靈敏電流計的構造：在極細并富有彈性的金屬絲上面懸掛著小鏡子和線圈，當線圈通有電流時，線圈所受到的磁力矩和金屬絲的扭力矩平衡時，線圈偏轉一個角度，然后偏轉角度經(jīng)過光的反射放大后顯示在屏幕上，實驗了多倍放大從而測量比較精準。經(jīng)過光學系統(tǒng)的放大，而懸絲代替轉軸軸承而避免了機械摩擦，因此有較高的靈敏度，電流計常數(shù)大約為。靈敏電流計的阻尼特性：電磁阻尼的大小為：，由此可知：當R外較大時，M3較小，此時線圈作振幅逐漸衰減的振動，需要時間長，且隨電阻變大而變長。此狀態(tài)稱為欠阻尼狀態(tài)。當R外較小時，M3較大，線圈慢慢回到平衡位置而不會越過平衡位置，R外愈小，M3愈大，達到平衡位置的時間也愈長，稱為過阻尼狀態(tài)。當R外適合時，線圈很快達到平衡位而不發(fā)生振動，稱為臨界阻尼狀態(tài)，此時【實驗儀器】AC10/2型直流光點反射式檢流計、AC15/4型直流復射式檢流計、滑線變阻器、電阻箱、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、1標準電阻等。【實驗內(nèi)容】測定靈敏電流計的內(nèi)阻Rg和電流常數(shù)K了解靈敏電流計的結構與調(diào)節(jié)方法。按圖連接，，電壓表用PZ28a/1型數(shù)字電壓表。Ra=999+1，Rb=1.0000+0.0001，K2合向1。調(diào)節(jié)R0，使電壓表讀數(shù)U=0.110V，調(diào)節(jié)R使電流表偏轉50mm，記下此時的R值。調(diào)節(jié)滑線式電阻器R0，分別使電壓表讀數(shù)為0.120V,0.130V,0.140V,0.150V,0.220V,0.240V,0.260V,0.280V,0.300V。同時調(diào)節(jié)電阻箱R，以保持電流計有相同的偏轉，即光點在標尺上的位置不變，記下各個電壓時相應的R值。觀察靈敏電流計的運動狀態(tài)與電阻的關系K2合向1，調(diào)節(jié)R0，使電流計有一定偏轉（約50mm）。再將K2合向2，觀察光點返回零點的運動方式，判斷它是屬于何種運動狀態(tài)。分別取（即把K2斷開，但不合向2）、R=4R臨（R臨在電流計銘牌上已給出）、R=R臨、R=0，觀察和判斷光點返回零點的運動狀態(tài)，并核對銘牌上的R臨值是否正確（注意當R減小時，電壓表讀數(shù)必須相應降低，避免電流過大損壞檢流計）。用替代法測AC10/2靈敏電流計的內(nèi)阻實驗線路圖如圖，AC10/2eq\o\ac(○,1)為待測電阻的檢流計。調(diào)節(jié)R0，使K2撥向2時，AC10/2eq\o\ac(○,2)光點偏轉50mm；固定R0，調(diào)節(jié)R‘為R2歐姆，使K2撥向1時，AC10/2eq\o\ac(○,2)光點偏轉仍為50mm，則被測電阻靈敏電流計的內(nèi)阻為【實驗數(shù)據(jù)】整理表格U1/V0.1100.1200.1300.1400.150R1/26.332.239.545.551.0U/V0.2200.2400.2600.2800.300R/96108.5122.1134.4149.1（）42.443.142.142.446.1（A/mm）3.153*10-83.142*10-83.145*10-83.146*10-83.055*10-8由于一次讀數(shù)，所以沒有數(shù)據(jù)不確定度，所以不確定度來自儀器：所以百分差的計算（銘牌值：K0=3.1*10-8A/mm，Rg=35）電流計運動狀態(tài)的觀察結果光標左右擺動，很久