电流表的工作原理

1、第三章 磁场,电路中物理量的测量离不开电表电压表、电流表、欧姆表的表头都是电流表 对电流表的深层理解有助于我们对各种电表的进一步认识，磁场对电流的作用在电流表中是一个具体的应用,磁电式电流表的原理,如图所示是电流表的构造图，在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流通过这两个弹簧流入线圈,磁电式电流表的原理,【说明】 由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而安培力的力矩也跟电流成正比，而螺旋形弹簧的扭矩与指针转过的角度成正比，所以磁电式电表的表盘刻度是均

2、匀的。,1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐射分布的，不管通电线圈转到角度，它的平面都跟磁感线平行，当电流通过线圈时，线圈上跟铁柱轴平行的两边都要受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动，线圈转动时螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动的角度的增大而增大，当这种阻碍力矩和安培力产生的使线圈转动的力矩相平衡时，线圈停止转动,设导线所处位正用感应强度大小为B，线框长为L、宽为d、匝数为n，当线圈中通有电流 I时，安培力对转轴产生力矩：M1=Fd ， 其中安培力的大小为：F=nBIL, 故安培力的力矩大小为：M1=nBILd=nBIS。,2、安培力的力矩：磁场对电流的作用力

3、与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大。,当线圈发生转动，不论通电线圈转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，安培力的力矩不变,3、安培力的力矩越大线圈和指针偏转的角度也越大，因而根据指针的偏转角度的大小，可以知道被测电流的强弱,当线圈转过角 指针偏角也为时，两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩M2=k,当M1和M2相平衡时，由M1=M2得:,三、磁电式电流表的特点,1电流和安培力成正比，表盘的刻度均匀， I 当线圈中的电流方向改变，安培力方向也改变，指针的偏转方向也发生变化，所以根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。 2灵敏度高，但过载能力差可以测量很弱的电流，但是绕制线

4、圈的导线很细，允许通过的电流很小。 3满偏电流Ig，内阻Rg反映了电流表的最主要特性。,例. 下列哪些措施可以提高线圈的灵敏度（ ） A. 增加线圈的匝数； B. 增强磁极间的磁感应强度； C. 减小线圈的电阻； D. 换用不易扭转的弹簧,解析：电流表工作时，安培力产生的力矩和螺旋弹簧产生的力矩相平衡，即：nBIS=k 电表的灵敏度可以表示为/I=nBS/k， 可见，提高电流表的灵敏度可以：增加线圈的匝数；增强磁感应强度；增大线圈的面积；减小k值。 正确选项 AB。,例：在研究平行板电容器的电容跟哪些因素有关的演示实验中，为测量已充电的平行板电容器两极间的电势差，要用静电计；能用磁电式电压表吗？为什么？ 不能，磁电式电压表会把电容器放电。,如图所示，磁电式电流表中的磁场是均匀地辐向分布的，线圈两侧所在位置的磁感强度 B=0.002T，线圈是边长 a=1cm的正方形，共N=100匝线圈每偏转1，线圈需产生力矩为 M0=2.510-8Nm求： (1)当线圈中电流为0.6毫安时，指针将转过多少度? (2)如果指针的最大偏转角为120，则这只电流计量程是多少? (3)当指针偏转角为40角时，通入线圈的电流多大?,磁电式电流表主要由永磁铁