【中華百科全書●科學●衝擊電流計】

楊籍富

【中華百科全書●科學●衝擊電流計】

 

衝擊電流計(BallisticGalvanometer)用以測量短暫電流所輸送的電荷裝置，如電容器充電或放電的電荷。

 

雖然任何圈轉式電流計都可做衝擊式使用，但是特別為這用途設計的儀器之線圈的轉動慣量要略大些，而懸線的力矩常數則略小於主要做為電流計量用的儀器中之情形。

 

考慮一電流計線圈，其匝數為N，面積為A，對於懸線的轉動慣量為I'，懸線的力矩常數(每單位角的力矩)為K'。

 

設有電流脈波通過線圈。

 

電流最初是零，後來升到一極大值，最後在很短的一段時間內降為零，這段時間短到使線圈在電流脈波存在時未能轉過可察覺之角度，只有在電流停止後，線圈才轉動。

 

電流脈波存在時，任一時刻的力矩是Γ=NiAB，而角衝量等於平均力矩Γav乘以電荷流過的時間Δt，平均力矩又是平均電流iav乘以NAB。

 

因為角衝量等於角動量的變化，所以(方程式圖1)其中ω是電流計線圈開始轉動時的角速率。

 

線圈的初動能轉變成扭轉纖維的彈性位能，所以(方程式圖2)其中qMAX是最大偏轉角。

 

由以上二式消去ω，即得(方程式圖3)但是iavΔt就是通過線圈之總電荷Q。

 

因此(方程式圖4)於是可見，通過衝擊電流計線圈的電荷與最大偏轉角成正比。

 

這過程與衝擊擺受到子彈撞擊時發生者相似。

 

(陳耀聰)

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=9093