实验二十一用冲击电压计检测电容实验二十一用冲击电压计检测电容和磁场学会用比较法测电容。冲击电压计、标准电容箱、电压表、直流电源、滑线变阻器、待测电容、电阻箱、开关、导线（两种颜色）等。比较法测电容的电路如图1所示。将KK合向a点，合向标准电容Co，电源对标准电容器充电，32充电电荷量为Q,CU(1)0O将Q,CUK合向b端时，因为电容器放电，此时标准电容器的放电电荷量为。002之后将KC合向待测电容一边，重复上述步骤，因为电流保持不变，3x所以Q,CU（2）xx于是由（1）、（2）式可得QxC,C（3）x0Q0可见这些检测方式是在保持充电电流不变的条件下，测得冲击电压计的不同偏转来比较两电容的放电性能，并由已知标准电容求得被测电容C，因为x在检测过程中不须要晓得电流U，因而就防止了电流表造成的系统偏差。图1按图1接好线路，将KC与相连，调节分压器R，适当改变输出电流，3x以使电容器放电时冲击电压计有较大的偏转，将KK合向a,对电容器充电，之后将合向b，电容器对冲22击电压计放电，测得dKCC。再将与相连，注意：R和U保持不变，调节标准电容箱，选择合适的值，尽量使C,与之比接近1，则待测电容值为按上述原理测未知电容和、的串、并联值。
1．采用冲击电压计通过比较法测电容有哪些异同点？98实验二十一用冲击电压计检测电容和磁场CC1．的检测中主要的碰巧偏差的来源是哪些？应当取哪些值较为合适？xO1．学习用冲击测磁感应硬度的原理和技巧；2．把握冲击电压计的使用技巧。冲击电压计、螺线管、电阻箱、滑线变阻器、直流安培表、直流电源、开关等。当螺线管通以电压I时，则管内轴线上任意一点的磁感应硬度为1图1，，B,,;no,,,（1）式中,n为真空磁导率，为单位宽度00线圈的阻值，,,,分别为螺线管轴上某一点12到两端的张角，如图1的示。当螺线管为无限长时（,,0,,,,），则磁感应硬度12B,,nIOoo假如螺线管的宽度为2l，半径为2R，O图2取螺线管的中点O为x轴的在点，这么（1）式可写作，，,，（2）,,B,nI，,,,，，，，，,，，，，Rx令,m,,n而B,nI，则（2）式可写成O;ololo，，,，11n1n（3）,,B,Bo，22222,,，，，，m，1,nm,1，n，，或，，B11,n1，n,,（4）,，,,O,，，,，，，，，，B以n为横座标、为纵座标电流场的测量思考题，假如取三种m值，则BO按（4）式得到的轴线上相对磁场分布如图2所示（详99实验二十一用冲击电压计检测电容和磁场细数据见附记）。
由图可知m、n值越小、磁场越均匀，当，即螺线管口的场强等于中间场强的一半l,,RB（x,0时,,1）。B0用冲击法测稳定磁场是磁检测中常用的方式，本实验是用冲击电压计测定磁感应硬度B，进而验证公式（4）。测定磁感应硬度的线路如图3所示。图中BG为冲击电压计，T为待测螺线管，K为换向开关，1RK为太刀双掷开关。它由四部份回路组成：（I）直流电压供给电路，（II）磁场电路（注意：内阻值不32能改变，以保持磁路冲击常数的恒定），将换向开关k,,,2BNSN换向，则磁路量的变化值为式中和122S分别为螺线管次级线圈的阻值和面积，B为磁感应硬度。按照磁通灵敏度定义kdddd,mmmm（5）,,则,,S,B,,,,2假如kdNN、S和都已知，按照此时从冲击电压计测出的电量，就可求得磁感应硬度B。注意：,和S都是常量。。假如令x=0(即磁场感应线圈的位置在螺线管中点位置)的冲击电压计电k,,2dm量dB则可得螺线管中心处的磁感应硬度为OOkdB,k,OO，B,,,常量,而在x处的磁感应硬度为kdB,xO（6）B,,上式也可改为（7）,BdOO即由测得的电量也可测出磁场的相对分布。
B1O将大剑掷开关KRR和回路II接通，并使感应线圈置于螺线管中心处，接通电源，调节和于合适221位置、使RK换向时冲击电压计有较大的偏转距离，注意：此时千万不能改变值（考虑一下为何？）！312RR用米尺测出螺线管宽度2l，用游标尺测出它的半径（2R），因而可以估算下来，记下m,,,NB和S值，依据（5）式可以估算值。实验二十一用冲击电压计检测电容和磁场2,,x将感应线圈（可称为试探线圈）从中心位置开始，向任意一方端点联通，取,,,,n,,lO,,为0.20、0.40、0.60、0.80、0.90、1.00,1.20,1.40和1.60等值，检测一种n值的d值。注意：检测时R、m1RR和都不能更动（考虑一下为何？）。32,,B11,n1，n,,将实验条件的m值和检测的各类n值代入（4）式得到,，2222,,B2m，(1,n)m，(1，n)O,,估算值，又各n值所测的偏转值代入（7）式可得到的实验值：以n为横座标，分别以,,,,,BBxx,,,,的理论值和实验值为纵座标，编曲线电流场的测量思考题，进行比较。,n曲线和,n,,,,BBOO,,,,理实预习思索题1.当时螺线管轴向磁场的分布是否相同?m,,1和m,02.如何测定冲击常数kR?对它有否影响?,33.如何用冲击电压计测磁感应硬度?4.为何测螺线管内轴向磁场分布时不能改变RRR、和值?.是否可以通过和的改变来选定冲击电压计的工作状态和灵敏度?212.将测定结果即螺线管中部与端口部的磁感应硬度与理论值估算的结果相比较,并剖析偏差形成的诱因.R,,3.需设计一螺线管,要求轴心磁场均匀的范围要大些,螺线管的规格大小应怎样选择?m,的值,,l,,应选得大还是小好?,,B11,n1，n,,的数据估算表,，2222,,B2m，(1,n)m，(1，n)O,,n0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00m101实验二十一用冲击电压计检测电容和磁场0.100.9950.9950.9940.9940.9920.9890.9840.9730.9460.8530.4991.000.7070.7040.6960.6830.6640.6400.6100.5750.5350.4920.4473.000.3160.3160.3150.3120.3100.3060.3010.2960.2910.2840.277nn1.101.201.301.401.501.601.701.801.902.00m0.100.1460.0520.250.0140.0090.0060.0050.0040.0030.0021.000.4020.3570.3150.2760.2140.2090.1820.1590.1380.1213.000.2700.2620.2540.2460.2380.2290.2210.2120.2040.195DQ-3一、概述DQ-3型数字冲击电压计是在原有冲击电压计的基础上，按照要求进一步改进研发而成的，使用大规模CMOS集成电路和高性能运算放大器及优质电子元元件组成的数字式检测仪表，性能上有了提升。
冲击电压计主要用于检测短时间脉冲所迁移的电量，故可用检测与此相关的数学量，如电容器的电容量、电感器和直流磁场的磁感应硬度等。该仪器用3位半LED数码管显示检测结果，读数清晰，数据手动保持，直到被下一次的检测数据手动代替，因此去除了人为的读数偏差。二、技术性能1．冲击电压计的阻值I.,9,919.99，10库仑199.9，10库仑II.,92.帧率：10库仑3．稳定度：?在额定工作条件下经15分钟预热及调零后，工作气温偏离调零气温?5?，仪器甩尾〈?2个字。（2）仪器在调零状态下，甩尾〈?1个字。三、使用说明1．面板结构与功能：（1）电源开关：拨向“开”，接通电源，数码管亮；（2）输入“+”和“-”其中“-”端与外壳接通，在须要屏蔽工作时请注意这一点；（3）调零开关拨向“调零”，仪器处于调零状态；拨向“测量”，仪器处检测状态；（4）调零旋钮只在仪器处于调零状态下调整。2．使用方式（1）接通电源开关，数码管亮，预热十分钟；（2）撩动“量程选择”，选择合适的阻值；（3）“调零开关”拨向“调零”，旋动调零旋扭，使显示“000”；（4）“调零开关”拨向“测量”，仪器处于待状态；（5）当输入一短时间脉冲电压时，仪器手动清除上面的数据而将该次检测数据显示在屏上；（6）若显示为“?1”，则仪器过载，应更换大档阻值重新调检测，或降低电路中的电流及电压，实验正常进行；102实验二十一用冲击电压计检测电容和磁场（7）当冲击讯号较少，显示约在?100以内时，偏差较大，这时应更换小档阻值重新调零检测。
3．注意事项（1）因为检测对象为短时间脉冲电压所迁移的电量，这些讯号包含多种纹波成分，仪器中未能加入多种混频器，故仪器未能清除较大的串态干扰。当使用环境存在较大的串态干扰时，输入连接线应尽量短，最好用屏蔽线，并屏蔽外壳。（2）若电源开关连续多次动作，小数点有可能遗失，并显示“?1”，这时应多次揿动“量程选择”，直至小数点重点新出现为止。（3）本仪器只适应检测单次回零脉冲量。使用时互感器不能放置在电源上，同时互感器与螺线管垂直放置。（4）输入端不得加入小于50V的电流，及小于40mA的稳定电压。4．使用条件（1）在-10?～40?湿度下可连续工作。（2）供电电流?10%。5．消耗功率10W103