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实验十 灵敏电流计特性的研究[1].doc

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实验十 灵敏电流计特性的研究[1].doc

上传人:cjrl214 2019/4/1 文件大小:204 KB

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实验十 灵敏电流计特性的研究[1].doc

文档介绍

文档介绍:灵敏电流计也叫直流检流计或检流计,是一种精确的磁电式仪表。它和其它磁电式仪表一样,都是根据载流线圈在磁场中受力矩作用而偏转的原理制成的,只是在结构上有些不同。普通电表中的线圈安装在轴承上,用弹簧游丝来维持平衡,用指针来指示偏转。而灵敏电流计则是用极细的金属悬丝代替轴承,且将线圈悬挂在磁场中,由于悬丝细而长,反抗力矩很小,所以当有极弱的电流流过线圈时,就会使它明显的偏转。因而它比一般的电流表要灵敏得多,可以测量10-6~10-11A范围的微弱电流和10-3~10-6V范围的微小电压,如光电流、物理电流、温差电动势等;电流计的另一种用途是平衡指零,即根据流过电流计的电流是否为零来判断电路是否平衡。;;,电流常数和内阻。实验原理1、灵敏电流计的构造其结构主要分三部分:磁场部分:有永久磁铁和圆形软铁芯。永久磁铁产生磁场,圆柱形软铁芯使磁铁极隙间磁场呈均匀径向分布,并增加磁极和软铁之间空隙中的磁场。偏转部分:可在磁场中转动的线圈,它的上下用金属张丝张紧,张丝同时作为线圈两端的电流引线。由于用张丝代替了普通电表的转轴和轴承,避免了机械摩擦,电流计的灵敏度得以提高。读数部分:有光源、小镜和标尺。小镜固定在线圈上,随线圈一起转动。它把从光源射来的光反射到标尺上形成一个光点,此部分相当于指针式电表中很长的指针。但是指针太长,线圈的转动惯量增大,灵敏度将下降。为了克服这样的缺点,采用光点偏转法,可使灵敏度进一步大幅度地提高。有的灵敏电流计常采用多次反射式,使标尺远离电流计的小镜,ACl5型检流计就是此种灵敏电流计。2、灵敏电流计的读数当有电流通过灵敏电流计的线圈时,线圈受到电磁力矩作用而偏转。当电磁力矩与张丝的扭转反力矩相等时,线圈就停止在某一位置上,随之标尺上的光标将固定在一定的位置(例如在标尺的刻度d上)起一条“光线指针”,电流Ig与光标的位移d成正比,即(1)式中比例常数称为电流计常数;单位是A/mm,在数值上等于光点移动一个毫米所对应的电流。3、线圈运动的阻尼特性当外加电流通过灵敏电流计或断去外电流使线圈发生转动时,由于线圈具有转动惯量和转动动能,它不可能一下子就停止在平衡位置上,而是要越过平衡位置在其附近摆动一段时间才能稳定,摆动时间的长短直接影响测量的速度。为此有必要了解影响线圈运动状态的各种因素。灵敏电流计工作时,总是由它的内阻Rg与外电路电阻R外构成闭合回路(电流计回路除Rg外的总电阻),控制R外的大小,就可控制电磁阻尼力矩M的大小,从而控制线圈的运动状态。⑴欠阻尼状态:当R外较大时,感应电流较小,电磁阻力矩M较小,线圈偏离平衡位置后就会在平衡位置附近来回振动,振幅逐渐衰减,经过较长时间才能停在平衡位置。R外越大,M越小,线圈振动次数越多,回到平衡位置所需的时间就越长。⑵过阻尼状态:当R外较小时,感应电流较大,电磁阻力矩M较大,线圈偏离平衡位置后会缓慢地回到平衡位置,但不会越过平衡位置。利用此特性,将一个电键与电流计并联,当电流计光标运动到平衡位置附近时,将电键按下,电流计光标即可迅速停在平衡位置,这样方便了我们的调节。这个电键叫阻尼电键。灵敏电流计面板上的“短路”档,就是这样的阻尼电键装置。⑶临界阻尼:当R外适当时,线圈偏离平衡位置后能快速