[理学]电磁学实验课件2.pptVIP

2．串联谐振电路的品质因数Q 谐振时 即纯电感两端的电压与理想电容器两端的电压相等，并且 令 则 Q称为串联谐振电路的品质因数． 当Q》1时，UL和UC都远大于信号源输出电压，这种现象称为LRC串联电路的电压谐振． Q的意义是： ①电压谐振时，纯电感和理想电容器两端电压均为信号源电压的Q倍． ②标志曲线的尖锐程度，即电路对频率的选择性，称 为通频带宽度.. 3．Q值的测量 ①(电压)谐振法 Q ②频带宽度法 三.实验内容 1．测量RLC串联电路的谐振特性（幅频特性）曲线； ②．频率从 开始。每隔50Hz测一次电压值，各测4个点，然后 每隔100Hz测一次，测4个点，作U-f曲线； ③．达到谐振时，测量L、C两端的电压，毫伏表的量程要足够大； ①．取L=0.1H（LX的值见电感箱铭牌）、C=0.1μF、R的值根据 Q＝15自己计算； 的值 2．用电压谐振法和频带宽度法确定Q值，并与理论值比较. 四.实验系统误差及其消除 测量霍尔电势VH时，不可避免的会产生一些副效应，由此而产生的附加电势叠加在霍尔电势上，形成测量系统误差，这些副效应有： （1）不等位电势V0（2）爱廷豪森效应（3）伦斯脱效应（4）里纪－杜勒克效应 为了减少和消除以上效应的附加电势差，利用这些附加电势差与霍尔元件工作电流Is，磁场B（即相应的励磁电流IM）的关系，采用对称（交换）测量法进行测量。 当＋IS，＋IM时 VAB1 ＝＋VH＋V0＋VE＋VN＋VR 当＋IS，－IM时 V AB2 ＝－VH＋V0－VE＋VN＋VR 当－IS，－IM时 V AB3 ＝＋VH－V0＋VE－VN－VR 当－IS，＋IM时 V AB4 ＝－VH－V0－VE－VN－VR 对以上四式作如下运算则得： （VAB1－VAB2+V AB3－V AB4）＝VH＋VE 在非大电流、非强磁场下， VHVE， 因而VE可以忽略不计，由此可得： VH≈VH＋VE＝ 实验九 灵敏电流计特性研究 一.实验目的 1．了解灵敏检流计的工作原理，并观察灵敏检流计在过阻尼、欠阻尼、临界阻尼下的三种运动状态； 2．掌握测定灵敏检流计内阻和灵敏度的方法。 二.实验原理 1．灵敏电流计的构造与灵敏度 灵敏电流计是一种灵敏度较高的磁电式电流表．它分指针式和光点反射式两种．指针式电流计的电流灵敏度一般在l05～107div·A-1左右，光点反射式可达l08～1011div·A-1，常用于精密电磁测量中作指零仪表，也可测定弱电流和低电压． 光点反射式灵敏电流计的构造如图9一1所示， 当电流计通电以后，动圈在磁场里受到电磁转动力矩因而发生偏转，同时悬丝由于扭转形变而产生反力矩，当它与电磁力矩相抗衡时，动圈就停在某一位置 上，即 式中N，S分别为动圈的匝数和面积，I为流过动圈的电流，B是动圈所在磁场的磁感应强度，D是悬丝的扭转系数．Si 是与电流计本身构造有关的常量，称为电流计的电流灵敏度，用 意义：通过单位电流时，指示电流值的光斑所偏转的分度数． 单位 div·A-1 有时用Si的倒数，即Ki=1／Si来描述电表的灵敏程度，并称Ki为电流计常量。 2.灵敏电流计的三种运动状态 从电磁感应定律知道，线圈在磁场中运动产生感应电动势，而电流计工作时，总是由它的内阻Rg与外电路上总电阻R构成一个回路，因而就有感应电流流过线圈．这个电流与磁场相互作用，就会产生阻止线圈运动的电磁阻尼力矩M，它的大小与回路总电阻成反比： 由此可见，控制R外的大小就可以控制电磁阻尼力矩M的大小，从而控制线圈的运动状况： ①当R外较大时，M较小，线圈作振幅逐渐衰减的振动，需经较长时间，才停在新的平衡位置。R外越大，M越小，振动时间也就越长．这种运动状态叫做阻尼振荡状态或欠阻尼状态，见图9—2曲线1． ②当R外较小时，M较大，线圈缓慢地趋向新的平衡位置，也不会越过平衡位置．R外越小，M越大，达到平衡位置的时间也越长，这种状态叫做过阻尼状态，见图9—2曲线3 ③当R外适当时，线圈能很快达到平衡位置而又不发生振动．这是前两种状态的中介状态，叫做临界状态，见图9—2曲线3．这时对应的R外叫做临界外电阻(R外临)． 显然，电流计工作于临界状态最便于测量．因此，在实际工作中，我们必须考虑使电流计工作在或接近工作在临界状态． 图9-2 3.灵敏电流计内阻和电流计常数的测量 灵敏电流计不能通过大电流，故采用两级分压线路。见图9-3，R4和R2分别是第一、二级分压电阻，加到灵敏电流计G上，与G串联的R1用于调整电流计的阻尼状态，Rg是电流计的内阻。由分压器R4在可以改变加a、c两点间的电压，电压值可用普通伏特计测量，其次由R2、R3又构成一级分压，使a、b