問題詳情：
有人設計了下述裝置用以測量線圈的自感係數．在圖復19-4-1中，E爲電壓可調的直流電源。K爲開關，
爲待測線圈的自感係數，
爲線圈的直流電阻，D爲理想二極管，
爲用電阻絲做成的電阻器的電阻，A爲電流表。將圖復19-4-1中
、
之間的電阻線裝進圖復19-4-2所示的試管1內，圖復19-4-2中其它裝置見圖下說明．其中注*器筒5和試管1組成的密閉容器內裝有某種氣體（可視爲理想氣體），透過活塞6的上下移動可調節毛細管8中有*液注的初始位置，調節後將閥門10關閉，使兩邊氣體隔開．毛細管8的內直徑爲
．
已知在壓強不變的條件下，試管中的氣體溫度升高1K時，需要吸收的熱量爲
，大氣壓強爲
。設試管、三通管、注*器和毛細管皆爲絕熱的，電阻絲的熱容不計．當接通電鍵K後，線圈
中將產生磁場，已知線圈中儲存的磁場能量
，
爲透過線圈的電流，其值可透過電流表A測量，現利用此裝置及合理的步驟測量的自感係數．
1．簡要寫出此實驗的步驟．
2．用題中所給出的各已知量（
、、
、
、
等）及直接測得的量匯出的表達式，
【回答】
1.（1）調整活塞6使毛細管8中有*液柱處於適當位置，將閥門10關閉使兩邊氣體隔絕，記下有*液柱的位置；
（2）合上開關
，測得電流
；
（3）開啟開關
；
（4）測出有*液體右移的最遠距離
；
（5）改變電源電壓，重複測量多次，記下多次的和
值。
2.合上開關後，線捆貯有磁場能量
，因二極管
的存在，
中無電流。開啟開關
後，由於
中有感應電動勢，在線圈
、電阻器
和二極管組成的迴路中有電流通過，最後變爲零。在此過程中原來線圈中儲存的磁場能量將轉化爲和
上放出的熱量，其中
上放出的熱量爲
（1）
此熱量使試管中的氣體加熱、升溫。因爲是等壓過程，所以氣體吸熱爲
（2）
式中
爲氣體質量，
爲其摩爾質量，
爲溫升，因爲是等壓過程，設氣體體積改變量爲
，則由理想氣體狀態方程可得
（3）
而 
（4）
由以上各式可得
（5）
知識點：專題七 直流電路和交流電路
題型：計算題
