基于电流热效应谈电流的测量
2021-02-27
科学与信息化 2021年1期
沈阳航空航天大学 辽宁 沈阳 110136
引言
本实验设计一个通过电流热效应来测量电流的装置,通过电流的热效应可以测功率或热能,本次实验通过测量热能的多少来测量电流的大小,通过实验分析实验装置的准确性、精密性以及局限性。
1 预实验
本部分内容主要描述如何设计预实验,预实验观察到了哪些现象,与题中描述的现象是否一致。此外,需要谈一谈设计这样一个预实验有哪些目的,对后续的研究有怎样的指导意义[1]。
对于实验装置,首先要确定它是否具有测量可行性的能力,通过测量水的比热容与实际比热容相比较,初步验证本实验装置测量的可行性。

图1 预实验拟合曲线

通过以上实验初步验证本实验装置测量相关物理量的可行性,即可以用来进行电流的测量。通过实验以比热容误差在%1左右,求取比热容最佳质量区间【156 165.4】,然后进行测电流实验。
2 理论分析
当一个孤立的热学系统处于平衡态时,它有一初温。当该系统吸收外界一定热量后,它又处于一个新的平衡态时,有一末温。如果该系统中没有发生化学变化和相变,那么该系统获得的热量为

式中m 为所测水的质量,c为水的比热容;
实验装置用自制电阻式加热设备加热,当加热电阻丝R两端加上恒定电源,在一定时间t内则系统放出的热量为;

通电前后测得水的初温和未温分别为和[2],在测量中没有热散逸的情况下有:

3 实验验证
3.1 实验装置

图2 实验装置
3.2 实验流程

图3 实……
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