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1、,阻尼振动,及其应用,阻尼振动运动方程,第一种情况,当 时,根号下是正数,有一对复根,其中,。由此最终可得到方程:这是振动类似于简谐振动,只是振幅随时间安指数衰减:这种情况称为阻尼振动。,第二种情况,当 时,根号下 是负数,有一对纯虚根,其中。这时偏离平衡位置的距离随时间按质数律衰减,而不振动。这种情况称为过阻尼。,第三种情况,当 时,根式等于0,有一对重根。这时介于 上述两种情况之间的临界状态,称为临界阻尼。在临界阻尼的状态下,运动的物体回到平衡位置并停在那里,所需的时间最短。,灵敏电流计的工作原理,灵敏电流计的电流常数是由电流计本身的结构决定的,单位是(A/分度),表示光标每偏转1分度(1
2、毫米)所对应的电流值。Ki值越小,电流计越灵敏,Ki的倒数(1/KiS)称为灵敏电流计的电流灵敏度,即S越大,电流计灵敏度越高。,灵敏电流计的三种运动状态,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(实际上,无论什么原因使得电流计的线圈发生转动)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,而是要在平衡位置附近摆动一段时间才能稳定,摆动时间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种因素。灵敏电流计工作时,总是由它的内阻Rg与外电路电阻R外构成闭合回路,线圈在磁场中转动时就会产生感应电流,根据楞次定律,这个感应电流产生的电磁力矩是一个阻力矩电磁
3、阻尼力矩。电磁阻尼力矩阻碍线圈运动,其大小除了与电流计的结构有关之外,只与电流计回路的总电阻有关.由实验及公式推导得知,控制R外(电流计回路除Rg外的总电阻)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。,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附近来回振动,振幅逐渐衰减,经过较长时间才能停在平衡位置。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间就越长。,过阻尼: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附近时,将电键按下,电流计光标即可迅速停在平衡位置,这样方便了我们的调节。这个电键叫阻尼电键。灵敏电流计面板上的“短路”档,就是这样的阻尼电键装置)。,临界阻尼:当R外适当时,线圈偏离平衡位置后能很快正好回到平衡位置而又不发生振动,临界阻尼状态的外电阻称为电流计的临界阻尼电阻Rc。显然,电流计工作在临界状态时,最有利于观察和读数。,