2.电流表工作原理

1、第十五章第三节第十五章第三节教师教师: :郭光淼郭光淼2 2、安培力的大小如何计算？、安培力的大小如何计算？3 3、安培力的方向如何、安培力的方向如何判断？判断？ 1 1、什么是安培力？、什么是安培力？磁场对电流的作用力叫安培力磁场对电流的作用力叫安培力. . F F= =BILBIL ( (通电直导线和磁场方向垂直通电直导线和磁场方向垂直 ) )左手定则左手定则 15.3 15.3 电流表的工作原理电流表的工作原理 一、电流表的组成及磁场分布一、电流表的组成及磁场分布 1 1、组成：、组成：均匀辐向分布均匀辐向分布 2 2、磁场分布：、磁场分布： 二、电流表的工作原理二、电流表的工作原理 1

2、5.3 15.3 电流表的工作原理电流表的工作原理 一、电流表的组成及磁场分布一、电流表的组成及磁场分布 1 1、组成：、组成：均匀辐向分布均匀辐向分布 2 2、磁场分布：、磁场分布： 1.1.线框在匀强磁场中的磁力矩线框在匀强磁场中的磁力矩 1.1.线框在匀强磁场中的磁力矩线框在匀强磁场中的磁力矩 如图所示，单匝矩形线圈的边长分别为如图所示，单匝矩形线圈的边长分别为abab= =cdcd= =L L1 1, ,bcbc= =adad= =L L2 2, ,它可以绕对称轴它可以绕对称轴OOOO转动，线转动，线圈中的电流强度为圈中的电流强度为I I，线圈处于磁感应强度，线圈处于磁感应强度B B的

3、匀的匀强磁场中，当线圈平面与磁场平行时，求线圈所强磁场中，当线圈平面与磁场平行时，求线圈所受的安培力的总力矩。受的安培力的总力矩。F F= =BILBIL1 1= =BISBIS总力矩总力矩 M M= =FLFL2 2 = =BILBIL1 1L L2 21.1.线框在匀强磁场中的磁力矩线框在匀强磁场中的磁力矩 F F= =BILBIL1 1= =BISBIS总力矩总力矩 M M= =FLFL2 2 = =BILBIL1 1L L2 2若线圈有若线圈有n n匝匝总力矩总力矩 M=nBISM=nBIS 若若n n匝线圈的平面与磁场方向成匝线圈的平面与磁场方向成角角 总力矩总力矩 M=nBISM=

4、nBIS cos cos 说明说明: :在匀强磁场中，在转轴在匀强磁场中，在转轴OOOOB B的条件下，的条件下，M M与与转轴转轴的位置的位置及及线圈的形状线圈的形状无关。无关。 安培力的总力矩安培力的总力矩: : M M1 1=NBIS=NBIS 2.2.电流表的工作原理电流表的工作原理弹簧的弹性力矩弹簧的弹性力矩: : M M2 2= =kk 当当M M1 1=M=M2 2时时, , 即即kk=NBIS=NBISIKNBS 即即II 3.3.电流表的特点电流表的特点: :A.A.刻度均匀刻度均匀 B.B.存在满偏电流、固存在满偏电流、固定的内电阻定的内电阻 C.C.示数太大或太小示数太大

5、或太小时，读数不是很准确。时，读数不是很准确。 回答问题回答问题: :1.1.为什么电流表可测出电流的强弱和为什么电流表可测出电流的强弱和方向？方向？2.2.磁电式仪表的优缺点是什么？磁电式仪表的优缺点是什么？II 指针偏转的方向与指针偏转的方向与被测电流的方向有关被测电流的方向有关 优点优点: :灵敏度高，可以测出很弱的电流灵敏度高，可以测出很弱的电流. . 缺点缺点: :绕制线圈的导线很细，允许通过的绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安）。如果通电流很弱（几十微安到几毫安）。如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。过的电流超过允许值，很容易把它烧坏。 巩固练习巩固练习

6、1.1.复述电流表中磁场的分布特点。复述电流表中磁场的分布特点。2.2.对电流表的指针，在什么情况下静止在某对电流表的指针，在什么情况下静止在某刻度？刻度？ 均匀地辐向分布的，不管通电线圈转到均匀地辐向分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线什么角度，它的平面都跟磁感线平行平行。 当当安培力矩安培力矩M M和和螺旋弹簧产生的力矩螺旋弹簧产生的力矩M M相平衡时，线框连同指针达到平衡，静止在相平衡时，线框连同指针达到平衡，静止在某一刻度。某一刻度。 二、电流表的工作原理二、电流表的工作原理 15.3 15.3 电流表的工作原理电流表的工作原理 一、电流表的组成及磁场分布一、电流表的组成及磁场分布 1 1、组成：、组成：均匀辐向分布均匀辐向分布 2 2、磁场分布：、磁场分布： 1.1.线框在匀强磁场中的磁力矩线框在匀强磁场中的磁力矩 总力矩总力矩 M=nBISM=nBIS cos cos 2.2.电流表的工作原理电流表的工作原理II 3.3.电流表的特点电流表的特点: : B