電流表的工作原理課件

第三章磁場§4電流表的工作原理1A第三章磁場§4電流表的工作原理1A電路中物理量的測量離不開電表．電壓表、電流表、歐姆表的表頭都是電流表．對電流表的深層理解有助于我們對各種電表的進一步認(rèn)識，磁場對電流的作用在電流表中是一個具體的應(yīng)用．2A電路中物理量的測量離不開電表．電壓表、電流表、歐姆表的表頭都磁電式電流表的原理3A磁電式電流表的原理3A如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以轉(zhuǎn)動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流通過這兩個彈簧流入線圈．磁電式電流表的原理4A如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個【說明】

由于磁場對電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的力矩也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過的角度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均勻的。5A【說明】5A1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到角度，它的平面都跟磁感線平行，當(dāng)電流通過線圈時，線圈上跟鐵柱軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)動時螺旋彈簧被扭動，產(chǎn)生一個阻礙線圈轉(zhuǎn)動的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動的角度的增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動的力矩相平衡時，線圈停止轉(zhuǎn)動．6A1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)設(shè)導(dǎo)線所處位正用感應(yīng)強度大小為B，線框長為L、寬為d、匝數(shù)為n，當(dāng)線圈中通有電流I時，安培力對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩：M1=F?d

，其中安培力的大小為：F=nBIL,故安培力的力矩大小為：M1=nBILd=nBIS。2、安培力的力矩：磁場對電流的作用力與電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大。當(dāng)線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動，不論通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，安培力的力矩不變．7A設(shè)導(dǎo)線所處位正用感應(yīng)強度大小為B，線框長為L3、安培力的力矩越大．線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測電流的強弱．nBLdIkθ=當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過角θ指針偏角也為θ時，兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動的扭轉(zhuǎn)力矩M2=kθ當(dāng)M1和M2相平衡時，由M1=M2得:8A3、安培力的力矩越大．線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指三、磁電式電流表的特點1．電流和安培力成正比，表盤的刻度均勻，I．當(dāng)線圈中的電流方向改變，安培力方向也改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測電流的方向。2．靈敏度高，但過載能力差．可以測量很弱的電流，但是繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很小。3．滿偏電流Ig，內(nèi)阻Rg反映了電流表的最主要特性。9A三、磁電式電流表的特點1．電流和安培力成正比，表盤的刻度均勻例.

下列哪些措施可以提高線圈的靈敏度（）A.增加線圈的匝數(shù)；B.增強磁極間的磁感應(yīng)強度；C.減小線圈的電阻；D.換用不易扭轉(zhuǎn)的彈簧解析：電流表工作時，安培力產(chǎn)生的力矩和螺旋彈簧產(chǎn)生的力矩相平衡，即：nBIS=kθ電表的靈敏度可以表示為θ/I=nBS/k，可見，提高電流表的靈敏度可以：增加線圈的匝數(shù)；增強磁感應(yīng)強度；增大線圈的面積；減小k值。正確選項AB。10A例.下列哪些措施可以提高線圈的靈敏度（例：在研究平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)的演示實驗中，為測量已充電的平行板電容器兩極間的電勢差，要用靜電計；能用磁電式電壓表嗎？為什么？不能，磁電式電壓表會把電容器放電。11A例：在研究平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)的演示實驗中，為測如圖所示，磁電式電流表中的磁場是均勻地輻向分布的，線圈兩側(cè)所在位置的磁感強度B=0.002T，線圈是邊長a=1cm的正方形，共N=100匝．線圈每偏轉(zhuǎn)1°，線圈需產(chǎn)生力矩為M0=2.5×10-8N·m．求：(1)當(dāng)線圈中電流為0.6毫安時，指針將轉(zhuǎn)過多少度?(2)如果指針的最大偏轉(zhuǎn)角為120°，則這只電流計量程是多少?(3)當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角為40°角時，通入線圈的電流多大?

B12A如圖所示，磁電式電流表中的磁場是均勻地輻向分布的，線圈兩側(cè)所磁電式電流表主要由永磁鐵和可轉(zhuǎn)動的線圈組成，線圈在輻向均