电流
表
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的构造与工作原理分析（可编辑）
电流表的构造与工作原理分析
维普资讯 ////0>. 《实验教学与仪器》 高中学生版 专
题
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: 导 析.
电巍袭的构造鸯孟傩源漫 辩
裴 清 浙江省天台县赤城中学
忻传森 浙江省天台县平桥中学
电流表是测定电流强弱和方向的仪器,它是利肘磁 的大小是处处相等的
场埘电流的作片 而制成的. 做碰电式仪表,下面我们 二、关于电流表工作原理的几个问题
来探讨电流表构造和:作原理的一些基本问题 .
线圈的转动是怎样产生的
一
、电流表的构造及磁场分布
将线圈在碰场巾的 维情彤转化为图 所示的平 电流表的构造
罔。当线圈中通 电流,时,线圈们耐边受到安培力 电流表的构造如 所示.在蹄形鼬铁的两极问有
作用如图 所示,设导线所处位罱礁感 强度大小为 一
个固定的圆拄彤铁芯,铁芯外面套一个可以绕轴转动 日一线框长为 ,宽为 、匝数为 ,当线圈? 通有电流, 的铝框,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针 时.安培力的太小为:安培力计转轴产 的力 线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧 授测电流就足 矩:,而且不论线圈转到什幺位
,
它的平
经过这两个掸簧硫人线翻的
面都跟磁感线平行.安培力的力矩不变 这一力矩的 可见电流表由永久
作用下,线圈就会顿时针转动.
磁铁,铁芯 绂躅、螺旋弹
线圈为什 幺不一直转下去
簧、指针 刘度盘等六部
当线圈转过 角时 指针偏角也为 ,跗弹簧相应 分组成 最基本的是磁铁
地会产牛阻碍线圈转动的扭转力矩 线圈晟后就会停 和线圈
留在『 力矩平衡确定的某一个同定他蹬卜
旋非话
注意:?铁芯 线圈
为什 幺指针偏转角度的大小可 说明被测电流的 指针和两个螺旋弹簧崮
强弱
定在同一个转轴上.是一
图
电流大小不同 安培力矩村 大小就不日 ,指针偏转 个整体;?随着铁苍和铝
角度也不周,因此,可根蝌指针偏转街度的大小来显示 框的转动,固定在转轴上的螺旋弹簧会发一 扭转形变而 电流的强弱
产牛一个阻碍铝框转动的力矩;?蹄形磁铁内置软铁是 电流表的剖度为什盘是均匀的
为了和铁芯一起蔗 成辐向磁场.
进一步的探讨:由材料性质灯道.扭转力矩电沆袁中蹄彤磁铁与鼓芯之间的
磷场是均匀辐向
胡克定律卜 根据 以厦村得到:
分布的
其 对『订】一个电施表来兑. 、 日
、 是一
所塌均匀辐向分柑 就足说所育磁感线的延长线
定的 『』 此 , 。所以通
都通过铁芯的中心,不管线到处于什么化
.线圈平
匮与磁感线之问
的夹角部是零度,
如同 所示。值得
注意的是泼融场
并非匀强磁场,们
在以铁芯为中心
的同一网圈 .拧
点的磁感应强度 年第 期
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《实验教学与仪器》 高中学生版 专 题:
导 析 :
过电流表的电流最大,称为满偏电流 ,所以使用电流表 .线圈平面平行磁
感线时,所受合力为零,合力矩
时应注意不要超过满偏电流 。对于偏转角度的限制可 最大 以从两个方面来理解: 的成立条件是在材料的弹 .线圈平面平行磁感线时,所受合力最大,合力矩 性限度内, 较大时 与 就不再是简单的正比关系; 也最大 绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很弱几十微安到 .线圈平面垂直磁感线时,所受合力为零,合力矩
几毫安,如果通过的电流超过允许值,很容易把它烧坏。 为零
.如何根据指针偏转的方向来确定电路上电流的 .线圈平面垂直磁感线时,所受合力为零,合力矩 方向
最大
从图 还可以看出,当线圈中电流方向改变时,线 .如图 所示,匀强磁场中有一通以方向如图的稳 圈所受到的安培力矩的方向就会改变,线圈转动的方 定电流的矩形线 ,可绕其中心轴转动,则在转 向也改变,所以可以根据指针的偏转方向来判断电流的 动过程中方向。
? 和 两边始终无三、电流表的特点
磁场力作用
通过对电流表工作原理的学习,我们还可以对电流 . 和? 两边所受
表的特点进行一些总结:
磁场力大小和方向在转动
.刻度均匀;
过程中不断变化
.存在满偏电流、固定的内电阻线圈电阻; .线圈在磁场力作用
.磁电式仪表的优点是灵敏度高,可以测出很弱 下的转动过程中合力始终
的电流;缺点是允许通过的电流很弱几十微安到几毫 不为零
. 、 两边受到磁 图
安 ;
.不但可以显示电流的强弱,而且可以显示电流方 场力的大小和方向在转动过程中始终保持不变 向的变化。
.关于磁电式电流表,下列说法中正确的有
上面,我们分析了电流表的构造、工作原理以及电流表的特点。对于原理的
定量分析,教材中并没有展示,
.电流表的线圈处于匀强磁场中
这意味着这部分内容的
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
并不是很高,大家能够有一 .电流表的线圈处于均匀辐向磁场中
个印象、记住角度与电流的正比关系就行了。特点和构 .电流表的线圈转动时,安培力矩大小不变
造则是不能含糊的,因为在今后的涉及电流表的电学实 .电流表指针的偏转角与所测电流成正比
验中,我们还要经常照应到它们。
.如图 所示,在磁感应强度为 的匀强磁场中, 四、针对性习题精选
放着电流强度为,的通电 形金属框;已知? 和 边 .如图 所示,一位于 平面内的矩形线圈只能 长均为。, 边长为, 为转轴,在图示位置时线框 绕 轴转动,线圈的四条边分别与.、 轴平行,线圈中 平面与磁感线平行,这时电流方向如图所示,当空间加上如下所示的哪种磁
场
.图 中的 形框所受磁力矩为 。
时,线圈会转动起来
.图 中的 形框所受磁力矩为 。
.方向沿. 轴的恒定
.图 中的 形框所受磁力矩为零
的磁场
.图 中的 形框所受磁力矩为零
.方向沿 轴的恒定
的磁场 .方向沿 轴的恒定
的磁场
图.方向沿 轴的变化
磁场 .对于放在匀强磁场中的通电线圈,下列说法中正 图确的是 下转第 页 年第 期
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