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1、为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 用冲击电流计 测螺线管内磁场 广西师范大学物理实验中心 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 实验目的： 1.了解冲击电流计的工作原理，并掌握其使用方法 2.学会用冲击法测定通电螺线管内轴向磁场分布 仪器和用具： 电阻箱、冲击电流计、待测螺线管、标准互感器、直 流电源、开关、导线等 实验内容和方法：用冲击法测定通电螺
2、线管内轴向磁场 分布 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 用冲击电流计测螺线管内磁场 磁场的测量是物理实验的一个重要方 面。测量磁场的方法很多，有电磁感应法 、旋光效应法、霍尔效应法等。用冲击电 流计测量磁场是电磁感应法的一种。由于 所用仪器结构简单，操作方便，并具有一 定的精度，能满足一般的测磁要求，所以 是测磁技术中的一种常用方法，通常用于 对恒定磁场的测量。其测量原理也是测量 磁通量、磁化曲线、磁性材料参数等的基 本原理。 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是
3、指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 实验仪器实验原理 实验内容操作要点 数据处理问题思考 项目 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 实验仪器 待测直螺线管 标准互感器倒向开关 通用仪器 冲击电流计 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 冲击电流计 冲击电流计是测量电量的仪
4、器。由于其特殊 的结构，线圈转动惯量较大，因此，当电流瞬间 通过线圈时，线圈的运动状态来不及发生变化。 电流停止后，线圈才以一定的角度摆动。线圈启 动后，立即受到各种反力矩的作用，线圈的运动 速度逐渐减小，当转动到最大位置时，瞬间停止 ，然后回复到初始位置，并在初始位置附近往返 摆动数次，最终停止。设通过冲击电流计的电流 ，则流过线圈的电流为： 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 冲击电流计特点 反射镜 线圈 冲击电流计结构示意图 金属圆盘 悬丝 1、线圈转动灵活悬 丝结
5、构。 2、线圈转动惯量大 线圈短而宽，而且下面 还悬吊着金属圆盘。 3、镜尺读数装置应 用光放大原理，提高读 数的准确度。 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 镜尺装置 光源变压器 照明灯 冲击电流计读数装置 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 冲击电流计读数装置 读数系统调整 照明系统调整 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的
6、矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 冲击电流计的读数系统为镜尺装置，线圈 的悬丝上附有反射镜，镜尺装置处的灯光经450 分光镜反射照射到线圈的反射镜上，经反射镜 反射，射向读数标尺，在标尺上可看到中间有 一条黑线（读数准线）的光标。当线圈摆动时 ，带动反射镜偏转，则光标在标尺上移动。光 标的最大偏格数与线圈最大偏角称正比。即通 过线圈的电量q与光标最大偏格数n成正比. 为电流计冲击常数，与电流计 结构及外电路总电阻有关。 式中 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与
7、煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 待测直螺线管由较粗的漆包线绕制 而成，电阻很小。螺线管长度L、线圈匝 数N1、直径d1 已知；在螺线管外套有同轴 探测线圈，由细漆包线绕制，电阻较大 。匝数N2已知。在联接电路时切记不要 将两个线圈位置接错，否则会损坏冲击 电流计。 待测直螺线管各参数：L、d1、N1、 N2 值标注在直螺线管的铭牌上，实验时 须记录。 待测直螺线管 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 待测螺线管 螺线管 接线端 探测线圈 探测线圈
8、 接线端 螺线管 长度标尺 转动手柄 探测线圈 位置指针 实验装置 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 标准互感器互感系数确定，在实验中 用于电流计的冲击常数定标。标有H1 、 K1的一对端子为初级线圈；标有H2、K2 的一对端子为次级线圈，链接线路时须 注意。 本实验中所用的互感器互感系数M 为0.001H。 标准互感器 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于
9、本规定。 次级线圈接 线柱H2、K2 初级线圈接 线柱H1、K1 互感器装置 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 倒向开关 1 2 a b 双刀双掷开关 将双刀双掷开关固定接线柱间交叉接线 ，则构成倒向开关，当双达倒向右侧，1与 a相连；倒向左侧，1与b相连，实现了电 流的倒向。 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 通用仪器 直流稳压电源直流毫安表
10、电阻箱 开关 滑线变阻器 相关内容清看变阻器特性 实验课件。 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 直流电流（励磁电流）I1通过直螺线管， 在螺线管内建立起恒定磁场；当励磁电流瞬 间发生突变（例如由I 变为I、或变为0） 时，螺线管内的磁场也发生突变（由+B 至- B，或至0）。变化的磁场在探测线圈内产生 感生电动势。由于探测线圈与电阻箱R2、标 准互感器次级线圈、冲击电流计线圈组成闭 合回路，则有电流流流过探测线圈，在电流 计中有电量q，使电流计线圈发生偏转，相 应在标尺
11、上看到光标移动n格。 实验原理 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 设R 为探测线圈回路的总阻值，励磁电 流由I 变为I，螺线管内的磁感应强度由 B变为B，则 式中：R 为探测线圈回路的总阻值 Cb 为冲击电流计冲击常数 n 为光标在标尺上移动的最大偏格数 N 为螺线管的匝数（实际值为N1） S 为螺线管的截面积 d1 为螺线管的直径 （1 ） 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的
12、洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 一、冲击常数标定 当电路中接入标准互感器时并通以电 流，根据同样的原理，冲击电流计的线圈 内也会有电量，标尺上同样可看到光标的 移动，由次可得到冲击常数Cb 为 实验内容 互感系数 初级线圈中的电流 与电流相应的光标最大偏格数 次级线圈回路总阻值 （2 ） 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 二、测量螺线管内的磁场分布 直螺线管内的磁场是均匀分布的，而螺 线管外的磁感应强度近似为零。对于有限长 直螺线管，在边缘处磁感应强度明显下降。 通过实
13、验测量螺线管的磁场分布情况，绘制 磁场分布曲线。 在已标定冲击常数后，由（1）、（2）两 式可得到螺线管内的磁感应强度为 （3） 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 直螺线管内磁场的分布曲线具有下面的形状 0 实际测量时，以螺线管中心为0点 ，测到一侧的边缘外，绘图时根据对称 关系，作出完整的分布曲线。 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 操作要点
14、按照电路原理图连接电路，注 意电源极性和电表极性的配合。 12 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 电路中各元件的作用： G 冲击电流计 A 毫安表，量程500mA、250mA M 标准互感器（为电流计定标） K1 倒向开关（双刀双掷），改变电流方向 K2 单刀双掷开关，切换标准互感和螺线管 K3 单刀单掷开关，电流计短路电键 R1 滑线变阻器，限流作用，调节电流 R2 电阻箱，电流计的外临界电阻 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业
15、、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 1、标定Cb K1合向任意端，K2合向“1”端，K3打开。接通 电源，调节R1使电路中的电流 ， 反 复切换K1改变电流 的方向（由 或相反），记录光标偏转的格数 。共测量6次 。为消除因电流计线圈力矩不对称引起的误差， 每次测量都应使光标左右各偏转一次，记录数据 。所得数据求和取平均值 。 2、测定直螺线管内的磁场分布 K2 合向“2”端，电流改变为 ， 按上 述方法测量，在 处 测量6次，其 它各点 测量1次（均应左右各测1次）。 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业
16、、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 注意 倒向开关切换时，应从一侧立即倒向另一 侧，中间不能停顿，否则电流 就不是由 （ 或相反），而是由 或 。 当光标偏转格数最大时立即记录。 当光标返回接近“0”点使，短路开关 K3闭合，使光标停下，不要让它越过平衡点 来回摆动。 记录数据注意有效数字位数 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企业、选煤厂企业，与煤矿企业没有附属关系独立的洗煤厂和选煤厂不适用于本规定。 数据处理 一、根据所测数据作Bx图线 由于B正比于偏格数n，可作nx图线 。用坐标纸作图，由图上确定n0及n/2 值. 0 为煤矿服务的矿井建设施工、洗煤厂、选煤厂是指煤矿企业附属的矿井建设施工企业、洗煤厂企
