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電火花打點計時器為何采用雙層紙帶設計?

電火花計時器是一款精密的實驗工具,不僅可作為電磁打點計時器的替代品,還能與簡易電火花描跡儀完美結合。其設計巧妙,使用時需確保電源穩定,通過交流220伏插座供電。

安裝墨粉紙盤是關鍵步驟,需使用直徑約為38毫米的墨粉紙盤,將其中心孔對準紙盤軸。隨后,將兩條精心剪裁的白紙帶穿過彈性卡和軸之間的限位槽。這兩條白紙帶的配合,使墨粉紙盤能夠隨之轉動,確保點跡清晰,避免重復火花對測量造成干擾。

在簡易電火花描跡儀的實驗中,這種布局尤為重要。你可以按照標準尺寸配置白紙帶和墨粉紙帶,進行自由落體加速度測量等實驗,既經濟又實用。值得一提的是,電火花計時器的紙帶利用效率極高。一條墨粉紙帶可長時間使用,白紙帶更可反復利用四次,大大降低了實驗成本。

操作過程中,紙帶運動的阻力極小,幾乎可以忽略不計,這使得系統誤差減小,記時精度與交流電源的穩定性緊密相關。誤差控制在微秒級,遠勝于電磁打點計時器。電火花計時器的安全性極高,脈沖放電電流穩定,平均值不超過500微安,使學生操作起來既便捷又安心。

通常情況下,建議使用雙紙帶。雙紙帶能將墨粉紙盤夾在中間,有利于紙盤轉動,確保打點清晰。但單紙帶也可以使用,只是在打完一條紙帶后需要手動轉動墨粉紙盤。因為如果只使用一條紙帶,墨粉紙盤可能無法順利轉動,導致放電針在固定位置放電,造成點跡不清晰。

電磁打點計時器雖然也可以打點,但其振針與紙帶之間的阻力較大,精度不如電火花打點計時器。而電火花計時器不僅可以單獨使用,還可以與簡易電火花描跡儀配套使用。

使用時,只需將電源插頭插入交流220伏插座內,按照說明安裝墨粉紙盤和白紙帶即可。當紙帶運動時,墨粉紙盤會隨之轉動。按下脈沖輸出開關時,放電火花不會始終在墨粉紙盤的同一位置,從而保證了點跡的清晰度。也可以用特定尺寸的白紙帶和墨粉紙帶進行各種實驗,如測量自由落體的加速度實驗。墨粉紙帶可使用較長時間,白紙帶也可重復使用多次,從而降低了實驗成本。

電火花計時器運動阻力極小,系統誤差小。其記時精度與交流電源頻率的穩定程度一致,脈沖周期漂移不大于50微秒,遠優于電磁打點計時器。操作簡便,安全可靠。

電磁打點計時器的工作原理是振針打復寫紙留點。如果兩條紙帶之間摩擦增大,會導致兩條紙帶都留下痕跡,造成浪費。而電火花打點計時器的工作原理是通過點火花將墨盤上的墨打在紙帶上。為了避免墨盤被打穿導致后續點痕不清晰,通常需要上下各一條紙帶同時摩擦墨盤使其轉動,而點痕只留在墨盤下的紙帶上。