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大学物理 仿真实验报告
专业：能源动力与自动化专业
班级：能动
姓名：耶律楚材
日期：
-21 2012.11.29 一． 实验简介:
检流计是磁电式仪表，它是根据载流线圈在磁场中受到力矩而偏转德原理制成的。普通电表中线圈是安放在轴承上，用弹簧游丝来维持平衡，用指针来指示偏转。由于轴承有摩擦，被测电流不能太弱。检流计使用极细的金属悬丝代替轴承悬挂在磁场中，由于悬丝细而长，反抗力矩很小，所以有很弱的电流通过线圈就足以使它产生显著的偏转。因而检流计比一般的电流表灵敏的多，可以测量微电流（10-7~10-10A）或者微电压（10-3~10-6V），如光电流、生理电流、温差电动势等。首次记录神经动作电位，就是用此类仪器实现的。
检流计的另一种用途是平衡指零，即根据流过检流计的电流是否为零来判断电路是否平衡，它被广泛使用在直流电桥和电位差计中。
本实验的目的就是为了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。
二．实验原理
磁电式检流计的结构
以光点式检流计为例，结构如图 1和图 2所示，检流计由三部分组成：
? 磁场部分：由永久磁铁(N,S)产生磁场，圆柱形软铁心(J)使气隙中磁场呈均匀辐射状。
? 偏转部分：能在气隙中转动的矩形线圈C及从上下拉紧线圈的金属张丝E,只要有很小的力矩作用，就能使线圈偏转。
? 读数部分：小镜M固定在动圈上，它把光源射进来的光束反射到标尺上形成一个光标，当电流流过动圈时，动圈受力偏转而带动小镜M转过α角，因而反射光束偏转的角度为,光标在标尺上移动的距离磁电式检流计的结构
以光点式检流计为例，结构如图 1和图 2所示，检流计由三部分组成：
，L为小镜到标尺的距离。
? 磁场部分：由永久磁铁(N,S)产生磁场，圆柱形软铁心(J)使气隙中磁场呈均匀辐射
状。
? 偏转部分：能在气隙中转动的矩形线圈C及从上下拉紧线圈的金属张丝E,只要有很
小的力矩作用，就能使线圈偏转。
? 读数部分：小镜M固定在动圈上，它把光源射进来的光束反射到标尺上形成一个光
标，当电流流过动圈时，动圈受力偏转而带动小镜M转过α角，因而反射光束偏转的角度为,光标在标尺上移动的距离
检流计的工作原理
当被测电流IG(或电压
)经悬丝流过动圈时，载流动圈受到气隙中永久磁
，L为小镜到标尺的距离。
铁产生的磁场(磁感应强度B)的作用。由于磁场是辐射装的，因此手里的动圈不管偏转到什么位置，B的方向总与l(即IG)的方向垂直，那么N匝载流动圈受到的总磁力矩为
M = N B IG S= G IG
&
(1)
其中S为动圈面积，G = N B S 为检流计的结构常数。
在电磁力矩M的作用下动圈偏转，同时悬丝受扭力而产生反作用力矩(扭转力矩)，当作用在动圈上的电磁力矩和悬丝的反作用扭力矩平衡时，动圈停止偏转，则
N B IG S ＝ W ??
(2)
为悬丝的扭转系数，偏转角?的大小由读数装置读出，
n = 2L????
?
?
?
(3)
则
??(4)
或
???(5)
CI称为检流计的电流常数或分度值，单位是A/mm。如果检流计的结构已定，则CI为一定值。在使用中，W或其他结构参数可能有变化，所以必须用实验测定CI。
在实际中，也常用灵敏度SI来表示，即
?
SI的单位是mm/A。 检流计的运动状态
???(6)
检流计的动圈通电流后，除了受到电磁力矩和扭转力矩的作用外，还存在空气阻尼力矩
和电磁阻尼力矩
为J，则动圈运动状态
，而悬丝是弹性材料制成，若动圈的转动惯量
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