实验报告
勾天杭 P题目：检流计的特性
目的：了解磁电式检流计的结构、原理和运动规律，测量临界电阻，通过测量它的灵敏度和 内阻，学习正确的使用方法。
仪器：AC15/2直流复射式检流计
数据处理：
1、判断检流计运动状态并记录回零时间或阻尼时间
Ro=3Ok Q; Rg=330 Q
rkp
第一次回到
平衡位置t.
最终回到平
t
状态
衡位置
it
-Rc
3
5'5”
5'71”
5 '3”
5 '75"
5'71”
5'73”
过阻尼
2rc
3'5”
3'99”
3 '87”
3 '5”
3'99”
3'87”
过阻尼
Rc
T79”
1'63”
1 '71 ”
1 '9”
1'63”
1'1”
临界阻尼
2Rc
1'2”
1'36”
1 '9”
5 '2”
4'35”
4'69”
欠阻尼
3Rc
O'78”
O'58”
0'68 ”
7'2”
7'48”
7'30”
欠阻尼
2、测量当Rkp=Rc时检流计的电流常数 Ci和电压常数Cv
作n-V曲线
i
□
V 0i
1
60
5.1
2
54
4.6
3
50.5
4.35
4
44.5
3.8
5
41.5
3.55
6
34.5
2.95
7
31
2.7
8
25.5
2.25
9
20.5
1.8
10
14
1.25
11
10.5
0.95
2
2
图线如下:
Lin ear Regressi on for Data4_B:
Y = A + B * X
Parameter Value Error
A
-0.97557
0.18381
B
11.92887
0.05568
R
SD N
P
0.9999
0.24324 11
<0.0001
/? K= △ n/ △ V=11.93mm/V
Cv
Vg
V0R1
4
1.1174
10 5V /mm
n
n Rq R-i 11.93
(30000
4)
1 G
V0R1
4
Ci
n
nRo Rg Rkp Ri
11.93
30000 (330
26000 4)
4.2440594 10 10 A/mm
3、测量阻尼时间Tc
Tc
T7167'
(Tc
(Tc)
0.140119591s
3
(Tci Tc)2
i 1
u a(Tc)
0.140119597
0.0809s
0'01"
UB (Tc ) 0.003s
3
标准不确定度： P=0.683, n=3时，t=1.32
U (tpU a)2 (UB)2 , (1.32 0.0809)2 0.0032s 0.10683s
二 Tc (1.7167 0.10683)s
4、测量自由振荡周期 T0
3T0 6.516667s
3T0)2
3T0)2
(3T0)
i1 2
0.0251694s
001453156s
0.0251694
0
Ub(T0)
°01" 0.003s
3
U a(3T0)
标准不确定度： P=0.683, n=3时，t=1.32
U (tpUA)2 (U b)2 ■ (1.32 0.0251694)2 0.0032s 0.033359s
3T0 (6.516667 0.033359)s T0 (2.17222 0.01112)s
R
G
0, A
R
D 0，而D很小，故此时动圈作一衰减系数很小的振动。
Rg
Ci
Cv
5、根据步骤
2的数据，求最大偏转
c
(60mm)时的 1
和CV
由CI
1 G
V0R1
-C Vg
Cv
V0R1
可得：
n
nR0 Rg Rkp
,R1
n
n R-i
Ci
V。
n R0
Rg
Rkp R-i
Rg
Rkp
Ci
V。
n Rd
R1
Rg Rkp Ri
Rg RKP
Ri
这样测出的 T0不是真正的自由振动周期。阻尼系数
R
G2
A (rt~
D），当S2断开时,
cv
cv Vo n Ro
CV Vo n Ro R1
R1 Ro
Ri
V o=o.5/ioo *7.5=o.o375V
n=o.5
电阻箱有6个旋钮
由厶 R=o.1%+o.oo5*m/R :
R)=o.1%+o.oo5*6/3oooo=o.ooiooi Q
Ri=o.1%+o.oo5*6/4=o.oo85 Q
R<p=o.1%+o.oo5*6/26ooo=o.ooiooi153 Q
Rg=33o Q,\ Rg=o.5%* Rg=1.65 Q
Vo=5.1V n=6omm Ro=3oooo Q R1=4 Q Rkp=26ooo Q Rg=33o Q
代入上式，有：
C/Ci=o.oi5749
C/Cv=o.oi7811 6、测量 Fb=o.5Rc和 Fb=2FC及满偏 n=6omn!寸的 C、C
Rkp=o.5Rc=i3oooQ时，n 61mm,Vo 2.7V,Ro 30k
Vo
VoRi
Ci=4.426*10-10
Ci
nRo Rg Ri
CvVoRiRin Ro=5.9*10-6V/mmRp=2FC=52000
Cv
VoRi
Ri
n Ro
=5.9*10-6V/mm
Rp=2FC=52000Q 时,
n 58mm,V0 6.45V, 20k , R
这里调节Ro的值为 仍不能满偏。
计算得：
20k Q的原因是，若保持 R0=30k Q不变，当滑动变阻器全部接入电路时
Ci
VoRi
=4.25*10-10A/mm nRo Rg Rkp Ri
Cv
VoR1 =2.22236*10 -5V/mm
n Ro R1
7、关于误差：
本试验受环境的影响特别大。检流计受到微小扰动时，其指针就开始左右摆动。实验者用秒 表测时间时，断开开关和按下秒表的时刻有偏差，眼睛判断指针达到零位置时观察不精确等； 读数时，偏差也存在。检流计的外电路对数据也有影响。 在处理数据的过程中，实验者对数
值的近似增加了数据偏离真值的程度，等。
思考题：
1、 若临界电阻的值不准确，对测得的电流常数和电压常数是否有影响？为什么？
由Ci、Cv的计算公式，电流常数的的测量值受影响，电压常数的测量值不受影响。
2、 （ 1）不是临界阻尼状态。此时外电路的电阻远远大于临界阻尼电阻的值，动圈以平衡位 置为中心作一衰减振动，并且逐渐趋于平衡位置。
（2） 不是临界阻尼状态。此时加到检流计两端的电压比（ 1）中还小。能测量的最大光电 流是Ig的2倍。
（3） 不是临界阻尼状态。lmax=4l g。
3、 检流计的结构常数 G=NBS已定，如何扩大它的电流灵敏度 （A/mm）?
Ci=W/2GL,W为旋丝的扭转系数
理论上，可以选择扭转系数更大的材料作旋丝，也可以缩短小镜到标尺的距离 L。实际
中应综合考虑两方面的因素。