实验题目：检流计的特性
段心蕊 PB05000826 2号台
一. 实验目的 二. 实验原理 三. 实验仪器 四. 实验内容
----见预习实验报告 五. 数据分析
1．观察检流计的运动状态：
根据实验结果可以看出:
(1) Rkp
(2) R kp >Rc 时，检流计线圈运动为欠阻尼状态，从而t 0
(3) Rkp =Rc 时，检流计线圈运动为临界阻尼状态，从而t 0=t。 2．测量检流计的电流常数C I 和电压常数C V ： （1）实验数据：
（2）n-V 曲线：
n (m m )
70
60
50
40
30
20
10
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
V(V)
Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A -0.66365 0.7417 B 125.80294 2.35467
------------------------------------------------------------ R SD N P
------------------------------------------------------------ 0.99843 0.98341 11
------------------------------------------------------------
所以K=Δn/ΔV=125.8mm/V （3）计算C I 和C V :
C I I G =n =
V 0R 1
nR 0R G +R kp +R 1R 1
=
K R 0R G +R kp +R 10. 4
=A /mm 125. 8⨯2000⨯50+855+0. 4=1. 756⨯10-9A /mm
C V =V G n
R 1
=
K R 0+R 1==
R 1
K R 0+R 10. 4
V /mm
125. 8⨯2000+0. 4
=1. 590⨯10-6V /mm
3．阻尼时间T c ：
T i 3
=
T c =∑ σ= u A = u B =
c
2.07+2.42+2.17
s =2. 22s
3
2
i
c
∑T -T σ
5
/(3-1) =0.180278s
=0.104083s
∆仪C
≈
0. 01
s =0. 0033s 3
2
u T =tu A )2+u B =0.13743s p=0.68
因此
T c =(2. 22±0. 137)s p=0.68 4．自由振荡周期T 0：
3T 0
i =
3
3T 0
⇒T 0==2. 60s
3
7.93+7.69+7.77=s =7. 797s
3
σ= u A = u B =
∑3T -3T i
2
/(3-1) =0.122202s
σ
=0.070553s
∆仪C
≈
0. 01
s =0. 0033s 3
=0.093189s
u 3T 0=
2
tu A )2+u B
⇒u T 0=u 3T 0/3=0. 031s
p=0.68
因此
T 0=(2. 60±0. 031)s p=0.68
∆C V ∆C I
5．最大偏转时的和：
C I C V
电压表量程为3V 故∆V 0=
0. 5
⨯3V =0. 015V 100
∆n =0. 5mm
⎛0. 005⨯6⎫ ⎪∆R 0= 0. 1%+Ω=0.001015Ω ⎪R 0⎭⎝⎛0. 005⨯1⎫
⎪∆R 1= 0. 1%+Ω=0. 0135Ω ⎪R 1⎭⎝
∆R kp
⎛⎫0. 005⨯6⎪Ω=0. 001035Ω = 0. 1%+
⎪R kp ⎝⎭
∆R g =0. 5%⨯R g =0. 25Ω
∆C I
C I
R g +R kp ∆R g +∆R kp ∆V 0∆n ∆R 0
=+++⋅∆R 1+V 0n R 0R 1R 1+R g +R kp R g +R kp +R 1
0. 0150. 50. 00101550+8550. 25+0. 001035=+++⨯0. 0135+0. 48261. 620000. 4⨯0. 4+50+85550+855+0. 4=0.073
∆C V C V
∆V 0∆n R 0∆R 0=++⋅∆R 1+ V 0n R 1R 1+R 0R 0+R 1
0. 0150. 520000. 001015
++⨯0. 0135+0. 48261. 60. 4⨯0. 4+20002000+0. 4=0.073=
n ´(mm)
6．R kp =Rc /2和R kp =2Rc 时的C I 、C V ：
(1) R kp =Rc /2时:
C I I G =n ==
V 0R 1
nR 0R G +R kp +R 1
0. 260⨯0. 4
A /mm
61. 35⨯2000⨯50+855+0. 4=9. 362⨯10-10A /mm
C V ==V G n V 0R 1
n R 0+R 1
0. 260⨯0. 4=V /mm 61. 35⨯2000+0. 4=8. 474⨯10-7V /mm
(2) R kp =2Rc 时:
C I I G =n ==
V 0R 1
nR 0R G +R kp +R 10. 962⨯0. 4
A /mm
61. 15⨯2000⨯50+855+0. 4
=3. 475⨯10-9A /mm
C V V G =n V 0R 1=
n R 0+R 1=
0. 962⨯0. 4
V /mm
61. 15⨯2000+0. 4
=3. 146⨯10-6V /mm
六. 注意事项
(一)
(二) (三) (四) (五) (六)
记下各仪器的型号, 级别, 量程; 记下检流计的内阻R G , 临界电阻R c ;
读懂电路图, 按回路接线, 明白双掷开关和R 0,R 1的接法; 保持检流计的平稳, 切勿随意搬动; 实验前, 注意检流计的调零;
实验完毕, 各仪器要复位, 检流计要短路.
1． 记下各仪器的型号, 级别, 量程; 2． 记下检流计的内阻R G , 临界电阻R c ;
3． 读懂电路图, 按回路接线, 明白双掷开关和的R 0,R 1接
法;
4． 保持检流计的平稳, 切勿随意搬动; 5． 实验前, 注意检流计的调零;
6． 实验完毕, 各仪器要复位, 检流计要短路.
七. 误差分析
1 测量仪器在正常使用过程中测量环境和仪器性能随机涨落的影响。
2 实验者控制秒表的能力有限, 从而造成误差.
八. 思考题
1.若在实验内容中得到的临界电阻不准确, 对测得的电流常数C I 和电压常数C V 是否有影响? 为什么? 答：没有影响.
根据电流常数与电压常数的计算公式可以看出, 其值与临界电阻无关. 这是因为在计算其值是没有用到临界电阻，所以没有影响。
实验题目：检流计的特性
段心蕊 PB05000826 2号台
一. 实验目的 二. 实验原理 三. 实验仪器 四. 实验内容
----见预习实验报告 五. 数据分析
1．观察检流计的运动状态：
根据实验结果可以看出:
(1) Rkp
(2) R kp >Rc 时，检流计线圈运动为欠阻尼状态，从而t 0
(3) Rkp =Rc 时，检流计线圈运动为临界阻尼状态，从而t 0=t。 2．测量检流计的电流常数C I 和电压常数C V ： （1）实验数据：
（2）n-V 曲线：
n (m m )
70
60
50
40
30
20
10
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
V(V)
Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A -0.66365 0.7417 B 125.80294 2.35467
------------------------------------------------------------ R SD N P
------------------------------------------------------------ 0.99843 0.98341 11
------------------------------------------------------------
所以K=Δn/ΔV=125.8mm/V （3）计算C I 和C V :
C I I G =n =
V 0R 1
nR 0R G +R kp +R 1R 1
=
K R 0R G +R kp +R 10. 4
=A /mm 125. 8⨯2000⨯50+855+0. 4=1. 756⨯10-9A /mm
C V =V G n
R 1
=
K R 0+R 1==
R 1
K R 0+R 10. 4
V /mm
125. 8⨯2000+0. 4
=1. 590⨯10-6V /mm
3．阻尼时间T c ：
T i 3
=
T c =∑ σ= u A = u B =
c
2.07+2.42+2.17
s =2. 22s
3
2
i
c
∑T -T σ
5
/(3-1) =0.180278s
=0.104083s
∆仪C
≈
0. 01
s =0. 0033s 3
2
u T =tu A )2+u B =0.13743s p=0.68
因此
T c =(2. 22±0. 137)s p=0.68 4．自由振荡周期T 0：
3T 0
i =
3
3T 0
⇒T 0==2. 60s
3
7.93+7.69+7.77=s =7. 797s
3
σ= u A = u B =
∑3T -3T i
2
/(3-1) =0.122202s
σ
=0.070553s
∆仪C
≈
0. 01
s =0. 0033s 3
=0.093189s
u 3T 0=
2
tu A )2+u B
⇒u T 0=u 3T 0/3=0. 031s
p=0.68
因此
T 0=(2. 60±0. 031)s p=0.68
∆C V ∆C I
5．最大偏转时的和：
C I C V
电压表量程为3V 故∆V 0=
0. 5
⨯3V =0. 015V 100
∆n =0. 5mm
⎛0. 005⨯6⎫ ⎪∆R 0= 0. 1%+Ω=0.001015Ω ⎪R 0⎭⎝⎛0. 005⨯1⎫
⎪∆R 1= 0. 1%+Ω=0. 0135Ω ⎪R 1⎭⎝
∆R kp
⎛⎫0. 005⨯6⎪Ω=0. 001035Ω = 0. 1%+
⎪R kp ⎝⎭
∆R g =0. 5%⨯R g =0. 25Ω
∆C I
C I
R g +R kp ∆R g +∆R kp ∆V 0∆n ∆R 0
=+++⋅∆R 1+V 0n R 0R 1R 1+R g +R kp R g +R kp +R 1
0. 0150. 50. 00101550+8550. 25+0. 001035=+++⨯0. 0135+0. 48261. 620000. 4⨯0. 4+50+85550+855+0. 4=0.073
∆C V C V
∆V 0∆n R 0∆R 0=++⋅∆R 1+ V 0n R 1R 1+R 0R 0+R 1
0. 0150. 520000. 001015
++⨯0. 0135+0. 48261. 60. 4⨯0. 4+20002000+0. 4=0.073=
n ´(mm)
6．R kp =Rc /2和R kp =2Rc 时的C I 、C V ：
(1) R kp =Rc /2时:
C I I G =n ==
V 0R 1
nR 0R G +R kp +R 1
0. 260⨯0. 4
A /mm
61. 35⨯2000⨯50+855+0. 4=9. 362⨯10-10A /mm
C V ==V G n V 0R 1
n R 0+R 1
0. 260⨯0. 4=V /mm 61. 35⨯2000+0. 4=8. 474⨯10-7V /mm
(2) R kp =2Rc 时:
C I I G =n ==
V 0R 1
nR 0R G +R kp +R 10. 962⨯0. 4
A /mm
61. 15⨯2000⨯50+855+0. 4
=3. 475⨯10-9A /mm
C V V G =n V 0R 1=
n R 0+R 1=
0. 962⨯0. 4
V /mm
61. 15⨯2000+0. 4
=3. 146⨯10-6V /mm
六. 注意事项
(一)
(二) (三) (四) (五) (六)
记下各仪器的型号, 级别, 量程; 记下检流计的内阻R G , 临界电阻R c ;
读懂电路图, 按回路接线, 明白双掷开关和R 0,R 1的接法; 保持检流计的平稳, 切勿随意搬动; 实验前, 注意检流计的调零;
实验完毕, 各仪器要复位, 检流计要短路.
1． 记下各仪器的型号, 级别, 量程; 2． 记下检流计的内阻R G , 临界电阻R c ;
3． 读懂电路图, 按回路接线, 明白双掷开关和的R 0,R 1接
法;
4． 保持检流计的平稳, 切勿随意搬动; 5． 实验前, 注意检流计的调零;
6． 实验完毕, 各仪器要复位, 检流计要短路.
七. 误差分析
1 测量仪器在正常使用过程中测量环境和仪器性能随机涨落的影响。
2 实验者控制秒表的能力有限, 从而造成误差.
八. 思考题
1.若在实验内容中得到的临界电阻不准确, 对测得的电流常数C I 和电压常数C V 是否有影响? 为什么? 答：没有影响.
根据电流常数与电压常数的计算公式可以看出, 其值与临界电阻无关. 这是因为在计算其值是没有用到临界电阻，所以没有影响。