實(shí)驗(yàn)三十四 沖擊電流計(jì)沖擊常數(shù)測定

實(shí)驗(yàn)三十四沖擊電流計(jì)沖擊常數(shù)測定第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期二〈一〉實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹炊禌_擊電流計(jì)的原理和結(jié)構(gòu)〈三〉沖擊常數(shù)的測定〈四〉實(shí)驗(yàn)所需器材〈五〉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期二〈一〉實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)了解沖擊電流計(jì)的原理和結(jié)構(gòu);2)測定沖擊電流計(jì)的沖擊常數(shù)。第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期二〈二〉沖擊電流計(jì)的原理和結(jié)構(gòu)

沖擊電流計(jì)的結(jié)構(gòu)類似于一般電磁式電流計(jì)主要用子測量瞬時(shí)電流流經(jīng)的電量或產(chǎn)生的磁通量。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在電流計(jì)內(nèi)設(shè)有阻尼裝置，其轉(zhuǎn)動(dòng)部分的慣性較大。當(dāng)一線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)電流i流經(jīng)電流計(jì)時(shí)。則電量Q應(yīng)（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,該線圈中的感應(yīng)電勢e應(yīng)為:

（2）式中n是線圈匝數(shù),dφ/dt是線圈的磁通變化率。第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期二若沖擊電流計(jì)與此線圈組成回路的總電阻為R,則瞬時(shí)電流i為:(3)

代入(l)式,則（4）式中:S是線圈的橫截面積,Bo是磁感應(yīng)強(qiáng)度第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期二另外,流經(jīng)電流計(jì)的電量還可以表示為:

（5）式中：Cb是電流計(jì)的電量沖擊常數(shù)該值在儀器出廣時(shí)均已檢定標(biāo)明:αm是瞬時(shí)電流i流經(jīng)電流計(jì)引起的最大偏轉(zhuǎn)量。所以,聯(lián)立(4)、(5)式,得:

（6）式中RCb可用一新的符號(hào)表示,只要R值在測量時(shí)不變,則亦為一常數(shù),此即沖擊電流計(jì)的沖擊常數(shù),單位是韋伯/毫米。

Cμ是一個(gè)實(shí)驗(yàn)常數(shù)，必須用某一實(shí)驗(yàn)方法測定。當(dāng)Cμ值測出后，則（6）式變?yōu)椋海?）第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期二〈三〉沖擊常數(shù)的測定沖擊常數(shù)的測定方法有標(biāo)準(zhǔn)電容法、標(biāo)準(zhǔn)互感法等。本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)互感器法,測量電路如圖l所示。圖中BG代表沖擊電流計(jì),M是標(biāo)準(zhǔn)互感器,其初級線圈與磁化電路串接。磁化電路由直流電源E、可變電阻R1、直流電流表A和電鍵IQ組成,標(biāo)準(zhǔn)互感器的次級線圈與測量電路串接,測量電路中R2為一串聯(lián)電阻,R3為一并聯(lián)電阻,K2為電流計(jì)短路開關(guān),未測量時(shí)應(yīng)將K2接通,以保護(hù)電流計(jì)不致被過載電流損壞。第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期二測量時(shí),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾娏髦礗(單位是安培),然后斷開（或接通）K1,使I突然變化i到0(或由0突然增加到I)。同時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)互感器的次級線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。并且，（8）設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢e產(chǎn)生的瞬時(shí)電流為i,測量電路總電阻為R,則（9）

（10）

即（11）

（12）

顯然,己知標(biāo)準(zhǔn)互感器的互感量M（單位是亨利）,選定電流I,在沖擊電流計(jì)上測出最大偏轉(zhuǎn)量αm(單位是毫米)，利用公式(12)就容易得到?jīng)_擊常數(shù)Cμ的數(shù)值第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期二

〈四〉實(shí)驗(yàn)所需器材(1)AC4/3型沖擊電流計(jì)一臺(tái)（配光一系統(tǒng)和光學(xué)標(biāo)尺）(2)標(biāo)準(zhǔn)互感器一個(gè)(3)直流穩(wěn)壓電源一臺(tái)(4)直流電流表一個(gè)(5)滑線電阻器一個(gè)(6)旋鑰式電阻箱二個(gè)(7)開關(guān)二個(gè)(8)導(dǎo)線若干根.第九頁，共十頁，編輯于2023年，星期二(l)按圖將測量線路接好,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后方可接通電源。(2)接通K1、K2開關(guān),調(diào)節(jié)R1,使電流為適宜數(shù)值I1(不允許超過標(biāo)準(zhǔn)互感器的初級線圈額定電流)。(3)待沖擊電流計(jì)穩(wěn)定后,斷開K2再突然斷開K1,同時(shí)在電流計(jì)光學(xué)標(biāo)尺上讀出其最大偏轉(zhuǎn)量αm1(