【实验简介】灵敏电流计是一种高灵敏度的磁电式仪表，可以测量10-7～10-12A的微小电流。在精密测量中，除用它来测量微小电流外，还可用作检流计，以检测电路中是否有微小电流通过。通过本实验了解灵敏电流计的结构和工作原理，观察灵敏电流计的三种运动状态，学会正确使用灵敏电流计，学习物理学原理在仪器设计方面的应用，学习测定灵敏电流计的电流常数及内电阻的方法，学习一种获得微小电压的线路，并能正确分析和接线。【预习、操作要点】1．了解灵敏电流计的结构、工作原理，清楚其特点、参数，灵敏电流计是一种测量微小电流的直读式磁电系仪表，由于它变革了机械指针式电流计的机械结构和偏转显示系统（用悬丝代替了普通电表的转轴和轴承，避免了机械摩擦，同时采用一套光学放大系统来测量偏转角），因而具有很高的灵敏度，可以检测10-7A～10-12A的微小电流，或检测10-3V～10-6V的微小电压，常用于光电流、生物电流、温差电动势的测量或用做精密电桥、精密电位差计的平衡指示器。灵敏电流计在具有高灵敏度的同时，亦同时带来了如何控制电流计指示迅速稳定和迅速回零的问题，因此，了解灵敏电流计的构造原理及其线圈在磁场中的运动特性、最佳工作状态、内阻、灵敏度等，对于电流计的使用和调整具有实际意义。选用灵敏电流计时，必须考虑四个参数，内电阻Rg、临界电阻Rc、电流常数（分度值）CI和阻尼时间。电流计在出厂时，这些常数值通常都已标示在铭牌上，但由于长期使用或维修等原因，这些值往往会有变化，所以在用灵敏电流计做定量测量时，需要重新测定这些常数值。灵敏电流计的电流常数（分度值）CI由电流计本身的结构决定，其表示光标每偏转一格（m）所对应的电流值，单位A/mm。电流常数CI的倒数SI称为灵敏电流计的电流灵敏度，它表示单位电流引起光标偏转的距离，单位m/A。显然，电流常数CI越小，或电流灵敏度SI越大，电流计越灵敏。2.灵敏电流计运动特性在灵敏电流计使用的某些情况下，当通过电流计线圈的电流发生变化时，光标将来回摆动很长时间才逐渐停在新的平衡位置。一般的指针式电表，由于内部装有电磁阻尼线圈（即绕线圈的铝框），通电后指针很快摆到平衡位置。但灵敏电流计的线圈是用金属丝悬挂的，线圈在运动过程中的机械阻尼很小，其平衡问题需要使用者在外电路解决。此处的平衡含意为：一是在通电流或改变电流后线圈如何迅速达到稳定的偏转：另一是在切断电流后，线圈如何带动光标迅速返回到标尺上为零的平衡位置。这就需要了解如何利用电磁阻尼控制线圈的运动状态
【实验简介】 灵敏电流计是一种高灵敏度的磁电式仪表，可以测量 10-7～10-12A 的微小电流。在精密测量中，除用它来测量微小电 流外，还可用作检流计，以检测电路中是否有微小电流通过。通过本实验了解灵敏电流计的结构和工作原理，观察灵 敏电流计的三种运动状态，学会正确使用灵敏电流计，学习物理学原理在仪器设计方面的应用，学习测定灵敏电流计 的电流常数及内电阻的方法，学习一种获得微小电压的线路，并能正确分析和接线。 【预习、操作要点】 1．了解灵敏电流计的结构、工作原理，清楚其特点、参数。 灵敏电流计是一种测量微小电流的直读式磁电系仪表，由于它变革了机械指针式电流计的机械结构和偏转显示系统 （用悬丝代替了普通电表的转轴和轴承，避免了机械摩擦，同时采用一套光学放大系统来测量偏转角），因而具有很 高的灵敏度，可以检测 10-7A～10-12A 的微小电流，或检测 10-3V～10-6V 的微小电压，常用于光电流、生物电流、温 差电动势的测量或用做精密电桥、精密电位差计的平衡指示器。 灵敏电流计在具有高灵敏度的同时，亦同时带来了如何控制电流计指示迅速稳定和迅速回零的问题，因此，了解灵敏 电流计的构造原理及其线圈在磁场中的运动特性、最佳工作状态、内阻、灵敏度等，对于电流计的使用和调整具有实 际意义。 选用灵敏电流计时，必须考虑四个参数，内电阻 Rg、临界电阻 Rc、电流常数（分度值）CI 和阻尼时间。电流计在出厂 时，这些常数值通常都已标示在铭牌上，但由于长期使用或维修等原因，这些值往往会有变化，所以在用灵敏电流计 做定量测量时，需要重新测定这些常数值。 灵敏电流计的电流常数（分度值）CI 由电流计本身的结构决定，其表示光标每偏转一格（mm）所对应的电流值，单位 A/mm。 电流常数 CI 的倒数 SI 称为灵敏电流计的电流灵敏度，它表示单位电流引起光标偏转的距离，单位 mm/A。 显然，电流常数 CI 越小，或电流灵敏度 SI 越大，电流计越灵敏。 2．灵敏电流计运动特性 在灵敏电流计使用的某些情况下，当通过电流计线圈的电流发生变化时，光标将来回摆动很长时间才逐渐停在新的平 衡位置。一般的指针式电表，由于内部装有电磁阻尼线圈（即绕线圈的铝框），通电后指针很快摆到平衡位置。但灵 敏电流计的线圈是用金属丝悬挂的，线圈在运动过程中的机械阻尼很小，其平衡问题需要使用者在外电路解决。此处 的平衡含意为：一是在通电流或改变电流后线圈如何迅速达到稳定的偏转；另一是在切断电流后，线圈如何带动光标 迅速返回到标尺上为零的平衡位置。这就需要了解如何利用电磁阻尼控制线圈的运动状态
电流计在工作时，由于它的内阻R和外电路电阻R外构成闭合回路，当线圈在磁场中运动时，就有感应电流通过，感应电流与磁场相互作用，产生阻止线圈运动的电磁阻尼力矩L阻，由于该阻尼力矩与电路总电阻亦即（Rg+R外）的倒数成正比，这样，控制改变R外的大小，就能电磁阻尼力矩的大小，从而达到控制线圈的运动状态。电流计外电路电阻R外是指并联在电流计两端并且和电流计组成闭合回路的电阻。线圈三种运动状态（1）欠阻尼状态：当R外较大时（R外>Rc），L阻较小，线圈做振幅逐渐衰减的振动，需要很久光标才停止在新的平衡位置。R外越大，L阻越小，振动时间也越长。（2）过阻尼状态：当R外较小时（R外Rc、R外<Rc、R外-Rc，通过选取R为符合要求的某一值，以及改变滑线变阻器阻值，使电流计光标偏转格数相同。断开S1观测三种运动状态，测量Rc。（2）测量I、R外关系，求出CI、Rg。实验中R外从Rc开始往小的方向变化，考虑到R外是非连续调节变化，实验测量过程中，可通过改变R外，然后再调节RO使灵敏电流计的偏转格数dO不变。【实验仪器】
电流计在工作时，由于它的内阻 Rg 和外电路电阻 R 外构成闭合回路，当线圈在磁场中运动时，就有感应电流通过，感 应电流与磁场相互作用，产生阻止线圈运动的电磁阻尼力矩 L 阻，由于该阻尼力矩与电路总电阻亦即（Rg+R 外）的倒数成正比，这样，控制改变 R 外的大小，就能电磁阻尼力矩 的大小，从而达到控制线圈的运动状态。电流计外电路电阻 R 外是指并联在电流计两端并且和电流计组成闭合回路的 电阻。 线圈三种运动状态 （1）欠阻尼状态：当 R 外较大时（R 外>Rc），L 阻较小，线圈做振幅逐渐衰减的振动，需要很久光标才停止在新的平 衡位置。R 外越大，L 阻越小，振动时间也越长。 （2）过阻尼状态：当 R 外较小时（R 外Rc、R 外<Rc、R 外=Rc，通过选取 R2 为符合要求的某一值，以及改变滑线 变阻器阻值，使电流计光标偏转格数相同。断开 S1 观测三种运动状态，测量 Rc。 （2）测量 I、R 外关系，求出 CI、Rg。 实验中 R 外从 Rc 开始往小的方向变化，考虑到 R 外是非连续调节变化，实验测量过程中，可通过改变 R 外，然后再调 节 R0 使灵敏电流计的偏转格数 d0 不变。 【实验仪器】
复射式灵敏电流计，滑线变阻器，电阻箱，微安表，直流电源，单刀单掷开关，阻尼电键等。【分析与思考】1电流计的三种运动状态有什么不同？如何控制2.试简述测量线路中微小电压的获得方法。3.图3-6-8是用电压表取代电流表的测量线路图，其它条件不变，说明测量原理，并推导公式，如何进行数据处理？GRoa图3-6-8
复射式灵敏电流计，滑线变阻器，电阻箱，微安表，直流电源，单刀单掷开关，阻尼电键等。 【分析与思考】 1．电流计的三种运动状态有什么不同？如何控制？ 2．试简述测量线路中微小电压的获得方法。 3. 图 3-6-8 是用电压表取代电流表的测量线路图，其它条件不变，说明测量原理，并推导公式，如何进行数据处理？