灵敏电流计特性研究.ppt

实验五灵敏电流计特性研究,大学物理实验,主要内容,实验简介 实验仪器实验目的 实验操作 实验原理 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10-610-10A或微小电压10-310-6V，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。,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：,三种运动状态见图所示,1、欠阻尼状态,2、过阻尼状态,3、临界阻尼状态,（b）、断开电源时,（a）、接通电源时,灵敏电流计的灵敏度和内阻的测量方法,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。,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。,