Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Теоретичні відомості. Ґальванометром називається прилад, призначений для вимірювання струмів порядку 10-8 –

Читайте также:
  1. Amp; Теоретичні відомості
  2. Amp; Теоретичні відомості
  3. amp; Теоретичні відомості
  4. Вкладний аркуш до відомості № 8.2 с.-г.
  5. Загальні відомості
  6. Загальні відомості
  7. Загальні відомості

Ґальванометром називається прилад, призначений для вимірювання струмів порядку 10-8 – 10-12 А та напруг порядку 10-6 – 10-10 В. За конструкцією найбільш вживані електровимірювальні прилади поділяються на магнетоелектричні, електромагнетні, електродинамічні. Останнім часом значного поширення набули цифрові вимірювальні прилади. Магнетоелектричний ґальванометр, який використовується в роботі, складається з постійного маґнета, в полі якого повертається рамка зі струмом. У початковий стан рамка повертається за допомогою пружин. Показ приладу n чи кут a відхилення рамки пропорційний струму і, який протікає через ґальванометр:

(1)

де Сi – чутливість (ціна поділки) ґальванометра щодо струму, а – постійний коефіцієнт. У стані рівноваги момент сил Ампера МA, який діє на рамку, компенсується моментом МП пружини:

. (2)

Тут D – жорсткість пружини.

Балістичний ґальванометр – це прилад для вимірювання заряду, що протікає при короткочасних імпульсах струму. Короткочасними називають такі імпульси, тривалість t1 яких набагато менша від періоду Т власних коливань рамки ґальванометра. У режимі балістичного можна використовувати будь-який ґальванометр. Для зручності зняття показів вибирають прилади з великим періодом T власних коливань().

Нехай через ґальванометр протікає короткочасний імпульс струму. Використавши основний закон обертального руху, можна записати, що добуток момента інерції І на кутове прискорення:

(3)

дорівнює діючому на рамку моменту сил М, який визначається різницею моментів сил Ампера MA та пружини МП:

. (4)

У початковий момент рамка не відхилена, тому момент сип пружини МП= 0. Інтегруючи (4) за часом в межах тривалості t1 імпульсу, визначимо кутову швидкість:

, (5)

яку отримала рамка. Врахувавши, що:

, (6)

де q – заряд, який протікає через рамку за час дії імпульсу, вираз (5) перепишемо у вигляді:

. (7)

Подальший рух рамки можна розглядати як вільні коливання, при яких кінетична енергія рамки:

(8)

переходить у потенціальну енергію стисненої пружини:

(9)

і навпаки. Максимальне відхилення буде тоді, коли вся кінетична енергія рамки перейде в потенціальну енергію стисненої пружини:

. (10)

Із (10) можна визначити кут , або кількість поділок:

. (11)

Позначивши вираз:

, (12)

перепишемо формулу (11) у вигляді:

. (13)

Величину Сq називають балістичною cталою ґальванометра.

Імпульси струму в лабораторній роботі будемо отримувати, під'єднуючи до ґальванометра заряджений конденсатор, як показано на рис. 1. Розряд конденсатора не відбувається миттєво. Нехтуючи індуктивністю провідників та рамки ґальванометра, на основі II правила Кірхгофа можна записати:

(14)

Тут С – ємність конденсатора. Продиференіюємо (14) по часу та зведемо до однієї змінної і:

. (15)

Розв'язком (15) є експоненціальна спадаюча функція струму:

. (16)

Постійна i 0 залежить від напруги, до якої заряджено конденсатор, та опору R резистора:

. (17)

Величину:

(18)

називають часом релаксації (встановлення) перехідного процесу. У лабораторній роботі будемо знімати залежність n max від R. При R= 0 вся енергія зарядженого конденсатора переходить у кінетичну енергію рамки ґальванометра, тому з (13) отримуємо формулу для обчислення його балістичної сталої:

(19)

 


Дата добавления: 2015-10-23; просмотров: 89 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Обчислення похибки при непрямих вимірюваннях величин | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ | ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ| ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)