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1、.实验内容:本实验采用AC15/2型光标式检流计,固定分压电阻箱,电阻箱,滑线变阻器,15V稳压电源,伏特计,单刀开关、双刀换向开关、压触开关,秒表。按照图4接好线路,取R1/R0为1比1000左右的比例。将检流计上的开关拨到“直接”档。1.观察检流计运动状态并测量临界电阻。合上开关K1,调节变阻器R使得光标偏转至60mm,断开K1使检流计处于测量状态。(1)根据临界阻尼的工作状态要求,测量临界电阻Rc。11(2)选取Rkp分别为临界电阻的、、1、2、3倍时,判别检流计的运动32状态,测出光标第一次回到自然平衡位置(零点)的时间和最终达到平衡位置的阻尼时间(每种状态测
2、两次)。在上述操作中,选取合适的R0/R1,使得光标偏转60mm。2.测量检流计的电流常数CI和电压常数CV。(1)选择Rkp=Rc,使检流计工作在临界状态,选择合适的R0/R1,调节滑线变阻器R,使光标n=60mm,记下对应的刻度n1和电压V01,然后将开关K2迅速倒向,记下反方向偏转n1’。(2)调节变阻器R,使得光标每次减少5mm,重复(1)的步骤,得到一组ni、ni’和V0i的数据。由平均值做出n-V曲线,求出K=n/V,带入(15)和(17),计算CI和CV。3.测量阻尼时间Tc阻尼时间Tc是指在临界状态下,检流计从最大偏转位置(如60mm)到达稳定平衡位置
3、需要的时间,断开开关K1,测量三次Tc。..4.测自由震荡周期T02??自由震荡周期T0=,是指检流计无阻尼的振动周期,使光标偏满后,切断S2,ω0用秒表测三个全振动三次.CICV5.根据步骤2的数据,求最大偏转(60mm)时的和。CICV注意事项:1.检流计不能移动,且只能在直接档调零,不能在短路档调零,否则会造成仪器的损坏。R62.保持=比较合适,实验现象易于观察。R0600003.实验中只有两个电阻箱,由于R0R1阻值处于不同数量级,相差较大,故可合用一个电阻箱。要理解电阻箱内部的串联结构。4.注意适时更改电压表量程,减小量程可是读数更加准确。另电压表只能平放读
4、数,不能立起来。实验开始前要通过试触检验电压表正负极是否接反。5.滑动变阻器先调0,开关在接线时保持断开状态,保护电路。数据处理:1.观察检流计运动状态并测量临界电阻。????????????????Ω,R(1)临界阻尼电阻Rc=??.??×????G=500Ω,==????????????????(2)第一次到达(s)最后一次到达(s)判断110.6110.86过阻尼Rc310.7810.7715.845.96过阻尼Rc25.925.921.991.90临界阻尼Rc1.932.050.894.11欠阻尼2Rc0.834.210.625.39欠阻尼3Rc0.655.2
5、4..2.测量检流计的电流常数CI和电压常数CV实验中测得的数据为:12345678910111260.054.550.145.040.035.130.025.020.014.910.15.0ni(mm)'57.151.847.242.037.032.127.122.117.312.98.22.9ni(mm)58.653.248.643.538.533.628.623.618.613.99.24.0ni(mm)3.333.062.832.542.241.951.661.381.100.830.550.25V0i(V)由测得的数据可作出nV曲线,并进行拟合:n-VLin
6、earFitofn-V605040)m30m(n201000.00.51.01.52.02.53.03.5V(V)..拟合数据:Equationy=a+b*xWeightNoWeightingResidualSumof1.16188SquaresPearson'sr0.99983Adj.R-Square0.99963ValueStandardErrornIntercept-0.603390.20794Slope17.547910.1012由origin软件分析得出的数据知:?nK==17.548mm/V?V因此IGV0R1R1CInnR0(RGRKPR1)KR0(RG
7、RKPR1)6=??/????17.548×6×104×(500+6.9×103+6)-10=7.69×10A/mmVGV0R1R16-10CV==5.69×10??/????nn(R0R1)K(R0R1)17.548×(6+60000)CICV3.求最大偏转(60mm)时的和CICVV0R1由CI,两边取对数,得:nR0(RGRKPR1)lnCIlnV0R1lnnlnR0ln(RGRKPR1)两边微分得:dCIdV0dR1dndR0dRGdRKPdR1CIV0R1nR0RGRKPR1合并同类项,有:..dCIdV0dndR0RGRKPdRGdRKP