实验十 灵敏电流计的研究
灵敏电流计也叫直流检流计或检流计，是一种精准的磁电式仪表。它和其它磁电式仪表一样，都是按照载流线圈在磁场中受力矩作用而偏转的原理制成的，只是在结构上有些不同。普通电表中的线圈安装在轴承上，用弹簧游丝来维持平衡，用指针来指示偏转。而灵敏电流计则是用极细的金属悬丝代替轴承，且将线圈悬挂在磁场中，由于悬丝细而长，招架力矩很小，所以当有极弱的电流流过线圈时，就会使它明显的偏转。因此它比一般的电流表要灵敏得多，能够测量10-6～10-11A范围的微弱电流和10-3～10-6V范围的微小电压，如光电流、物理电流、温差电动势等；电流计的另一种用途是平衡指零，即按照流过电流计的电流是不是为零来判断电路是不是平衡。
实验目的
1.了解灵敏电流计的结构和工作原理；
2.了解灵敏电流计的三种运动状态；
3.测定灵敏电流计的临界电阻，电流常数和内阻。
实验原理
一、灵敏电流计的构造
其结构主要分三部份： 磁场部份： 有永久磁铁和圆形软铁芯。永久磁铁产生磁场，圆柱形软铁芯使磁铁极隙间磁场呈均匀径向散布，并增加磁极和软铁之间间隙中的磁场。
偏转部份： 可在磁场中转动的线圈，它的上下用金属张丝张紧，张丝同时作为线圈两头的电流引线。由于用张丝代替了普通电表的转轴和轴承，避免了机械摩擦，电流计的灵敏度得以提高。
读数部份： 有光源、小镜和标尺。小镜固定在线圈上，随线圈一路转动。它把从光源射来的光反射到标尺上形成一个光点，此部份相当于指针式电表中很长的指针。可是指针太长，线圈的转动惯量增大，灵敏度将下降。为了克服如此的缺点，采用光点偏转法，可使灵敏度进一步大幅度地提高。
有的灵敏电流计常采用多次反射式，使标尺远离电流计的小镜，ACl5型检流计就是此种灵敏电流计。
二、灵敏电流计的读数
当有电流通过灵敏电流计的线圈时，线圈受到电磁力矩作用而偏转。当电磁力矩与张丝的扭转反力矩相等时，线圈就停止在某一名置上，随之标尺上的光标将固定在必然的位置（例如在标尺的刻度d上）起一条“光线指针”的作用．而且，电流Ig与光标的位移d成正比，即
Ig?Ki?d （1）
式中比例常数Ki称为电流计常数；单位是A／mm，在数值上等于光点移动一个毫米所对应的电流。
3、线圈运动的阻尼特性
当外加电流通过灵敏电流计或断去外电流使线圈发生转动时，由于线圈具有转动惯量和转动动能，它不可能一下子就停止在平衡位置上，而是要越过平衡位置在其周围摆动一段时刻才能稳固，摆动时刻的长短直接影响测量的速度。为此有必要了解影响线圈运动状态的各类因素。灵敏电流计工作时，老是由它的内阻Rg与外电路电阻R外组成闭合回路（电流计回路除Rg外的总电阻），控制R外的大小，就可控制电磁阻尼力矩M的大小，从而控制线圈的运动状态。
欠阻尼状态 2 过阻尼状态 3 临界阻尼状态图4 （接通电流时 （断开电流时
⑴ 欠阻尼状态：当R外较大时，感应电流较小，电磁阻力矩M较小，线圈偏离平衡位置后就会在平衡位置周围来回振动，振幅逐渐衰减，通过较长时刻才能停在平衡位置。R外越大，M越小，线圈振动次数越多，回到平衡位置所需的时刻就越长。
⑵ 过阻尼状态：当R外较小时，感应电流较大，电磁阻力矩M较大，线圈偏离平衡位置后会缓慢地回到平衡位置，但不会越过平衡位置。
利用此特性，将一个电键与电流计并联，当电流计光标运动到平衡位置周围时，将电键按下，电流计光标即可迅速停在平衡位置，如此方便了咱们的调节。那个电键叫阻尼电键。灵敏电流计面板上的“短路”档，就是如此的阻尼电键装
实验十___灵敏电流计特性研究[1]
