沖擊電流計(jì)測量磁場實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)3.10補(bǔ)充：用沖擊電流計(jì)測電容（刪改自朱鶴年老師的講義）圖1用沖擊電流計(jì)測電容實(shí)驗(yàn)原理圖1.實(shí)驗(yàn)原理圖1用沖擊電流計(jì)測電容實(shí)驗(yàn)原理圖測量原理如圖1所示容量為C的電容充電至電壓U時所帶電荷量為Q=CU將充電后的電容器與電源斷開，并立即通過沖擊電流計(jì)回路快速放電，則電荷量Q將全部流過電流計(jì)回路，使電流計(jì)光標(biāo)產(chǎn)生沖擲偏轉(zhuǎn)，最大偏轉(zhuǎn)d=QK，K為電流計(jì)電荷量沖擊常量kCUK=d因此，使用巳知標(biāo)準(zhǔn)電容C0進(jìn)行充放電測量，即可求出K，這一過程稱為定標(biāo)。電流計(jì)定標(biāo)后，用未知電容進(jìn)行充放電測量，即可求出未知電容來。這實(shí)際是比較法，將未知電容和標(biāo)準(zhǔn)電容相比較。如果忽略漏電等影響，電容測量結(jié)果可以相當(dāng)準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)器材介紹：實(shí)驗(yàn)器材包括穩(wěn)壓電源E、滑線變阻器R與R2（兩級分壓，R2為細(xì)調(diào)）、電壓表（數(shù)字萬用表直流20V檔）、電容充放電開關(guān)灼、電容盒（上有6個電容，5個巳知，做定標(biāo)用，1個未知，為被測電容）、電阻箱Rb、沖擊電流計(jì)BG，下面重點(diǎn)對沖擊電流計(jì)、充放電開關(guān)、Rb取值加以介紹。1）沖擊電流計(jì)：電流計(jì)的型號：AC4/3型；電流計(jì)內(nèi)阻：80?100Q；外臨界內(nèi)阻：0.7?1.1KQ；自由震蕩周期：17?22s； 標(biāo)尺鏡面距:L約1.3m；偏轉(zhuǎn)位置d的B類不確定度：0.5%d+0.5（mm）.使用注意事項(xiàng)：沖擊電流計(jì)在非測量的時間段內(nèi)要短路，以免損壞，實(shí)驗(yàn)完后應(yīng)按原樣兩重短路（首先用墻上開關(guān)短路，其次引線接到單刀雙擲開關(guān)上再短路）。2） 電容充放電開關(guān)K2開關(guān)示意圖如右圖2所示，圖中A、B、C為接線柱，D為按鍵，開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)上保證BC間常合而AB間常斷，只有當(dāng)按下D時AB間合而BC間斷，在圖1中按下D可以使電容充電而松開D則電容會快速放電。3） 關(guān)于電阻箱Rb的取值：放電時，電流計(jì)BG與電阻箱Rb并聯(lián)，使流過電流計(jì)的電荷量只是總放電量的一部分，分流比和阻尼參數(shù)都可通過改變Rb來調(diào)節(jié)。這時測出的K雖會變小，但光標(biāo)偏轉(zhuǎn)d仍然與總電荷量Q=CU成正比。改變Rb能防止光標(biāo)過偏轉(zhuǎn)，也可使電流計(jì)工作在接近臨界阻尼的狀態(tài)做。取值接近臨界電阻），以使實(shí)驗(yàn)參量接近最佳。測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)前同學(xué)應(yīng)根據(jù)光標(biāo)偏轉(zhuǎn)量的大小、光標(biāo)運(yùn)動狀態(tài)等適當(dāng)調(diào)節(jié)Rb，但應(yīng)注意一旦開始定標(biāo)、測量，Rb將不能再改變（請考慮原因）。實(shí)驗(yàn)任務(wù)與步驟：1） 定標(biāo)：按圖1接線，注意遵循回路接線法則。接線過程中及電路參數(shù)變動時應(yīng)使Kg閉合電流計(jì)短路。線路自查互查、經(jīng)教師檢查后再通電做實(shí)驗(yàn)。定標(biāo)要求：從C1~C5中最大巳知電容開始，共需選三個巳知電容定標(biāo)（注意應(yīng)想辦法使所選的3個電容值范圍包含q）。對每個巳知電容，取充電電壓在5V以上的某一定值不變，測3次同方向的偏轉(zhuǎn)大小d（注意沖擊電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)應(yīng)大于15cm，另因光標(biāo)運(yùn)動速度過快，估讀間隔取0.5mm即可），采用多次測量取平均的方法求K。2） 測未知電容C/在圖1中接入^,選取適當(dāng)?shù)某潆婋妷菏箾_擊電流計(jì)有適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)(注意應(yīng)與標(biāo)定時偏轉(zhuǎn)方向相同)，保持充電電壓不變，測量5次電流計(jì)偏轉(zhuǎn)值dx后取平均偏轉(zhuǎn)，再利用公式Cx號求Cx即可。4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：實(shí)驗(yàn)組號r Rb= Q電容充電電壓U(V)電流計(jì)光