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电流表的工作原理. 1 、什么是安培力?. 2 、安培力的大小如何计算?. 3 、安培力的方向如何判断?. 磁场对电流的作用力叫安培力. ( 通电直导线和磁场方向垂直 ). F = BIL. 左手定则. 一、电流表的构造及磁场分布. 蹄形磁铁. 1 、构造:. 指针. 圆柱铁芯. 铝框线圈. 螺旋弹簧. 一、电流表的构造及磁场分布. S. N. 2 、磁场分布:. 均匀辐向分布. 二、电流表的工作原理. 1. 线框在匀强磁场中的磁力矩.
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1、什么是安培力? 2、安培力的大小如何计算? 3、安培力的方向如何判断? 磁场对电流的作用力叫安培力. (通电直导线和磁场方向垂直 ) F=BIL 左手定则
一、电流表的构造及磁场分布 蹄形磁铁 1、构造: 指针 圆柱铁芯 铝框线圈 螺旋弹簧
一、电流表的构造及磁场分布 S N 2、磁场分布: 均匀辐向分布
二、电流表的工作原理 1.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ab=cd=L1,bc=ad=L2,它可以绕对称轴OO′转动,线圈中的电流强度为I,线圈处于磁感应强度B的匀强磁场中,当线圈平面与磁场平行时,求线圈所受的安培力的总力矩。
二、电流表的工作原理 1.线框在匀强磁场中的磁力矩 F=BIL1 总力矩M=FL2 =BIL1L2 =BIS
1.线框在匀强磁场中的磁力矩 F=BIL1 总力矩 M=FL2 =BIL1L2 =BIS 若线圈有n匝 总力矩 M=nBIS 若n匝线圈的平面与磁场方向成α角 总力矩 M=nBIS cosα 说明:在匀强磁场中,在转轴OO′⊥B的条件下,M与转轴的位置及线圈的形状无关。
2.电流表的工作原理 安培力的总力矩: M1=NBIS 弹簧的弹性力矩: M2=kθ 当M1=M2时, 即:kθ=NBIS 即θ∝I ∴
3.电流表的特点: A.刻度均匀 B.存在满偏电流、固定的内电阻 C.示数太大或太小时,读数不是很准确。
回答问题: 1.为什么电流表可测出电流的强弱和方向? 指针偏转的方向与被测电流的方向有关 θ∝I
2.磁电式仪表的优缺点是什么? 优点:灵敏度高,可以测出很弱的电流. 缺点: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)。如果通过的电流超过允许值,很容易把它烧坏。
巩固练习 1.复述电流表中磁场的分布特点。 2.对电流表的指针,在什么情况下静止在某刻度? 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平行。 当安培力矩M和螺旋弹簧产生的力矩M′相平衡时,线框连同指针达到平衡,静止在某一刻度。
小结 一、电流表的组成及磁场分布 1、组成: 2、磁场分布: 均匀辐向分布 二、电流表的工作原理 1.线框在匀强磁场中的磁力矩 总力矩 M=nBIS cosα 2.电流表的工作原理 θ∝I 3.电流表的特点: B.存在满偏电流、固定的内电阻 A.刻度均匀 C.示数太大或太小时,读数不是很准确。 4.磁电式仪表的优缺点