聪明文档网
最新最全的文档下载
当前位置：
首页> 第三节 电流表的工作原理
第三节 电流表的工作原理
时间：2023-08-26 18:02:22 下载该word文档
教学内容：第三节电流表的工作原理
【基础知识精讲】
1.电流表内部线圈处在均匀幅向分布磁场中，它同时受到安培力力矩和螺旋弹簧的弹力力矩.当这两种力矩相平衡时，线圈停止转动.
设线圈所在处磁场磁感应强度为B，线圈长为L1，线圈宽为L2，线圈匝数为N，则线圈所受的安培力力矩为：
MF＝2N·BL1I·
1
L2＝NBIL1L2.2
由此可知，线圈中的通电电流强度越大，安培力力矩越大，线圈偏转角度越大，与线圈相固连在一起的指针偏转角度也越大.
2.若线圈处在匀强磁场中，且其转轴垂直于磁场方向，设磁场(B方向与线圈平面间夹角为θ，线圈面积为S，则磁力矩为：M＝BIScosθ.
当线圈平面与磁场平行时：θ＝0，M＝BIS；当线圈平面与磁场垂直时：θ＝90°，M＝0.3.磁电式仪表是磁场对通电线圈作用的应用实例.
如图所示是测定电流强弱和方向的电学仪器，常称电流计.其构造是一个很强的蹄形磁铁两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，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，被测电流经过这两个弹簧流入线圈.
电流表的工作原理：线圈在均匀幅向分布的磁场中受到磁力矩的作用，线圈转动使螺旋弹簧被扭动，从而产生转动力矩.当弹簧的转动力矩与磁力矩平衡时，线圈停止转动.
磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏.
【重点难点解析】
本节重难点：
1.磁电式仪表是利用磁场对电流的作用制成的.2.磁电式仪电原理：当有电流流过线圈时产生磁力矩使铝框和指针转动，同时螺旋弹簧也被扭动，产生一个阻碍线圈运动的力矩，当两相反的力矩平衡时线圈停止转动.由于磁场对电流的作用力跟电流成正比，指针偏角大小和电流成正比.
3.磁电式仪表的优点是灵敏度高，缺点是线圈导线很细，允许通过的电流很弱.
【难题巧解点拨】
例1如图中甲所示，将一通电直导线放在蹄形磁铁的正上方，导线可以自由移动.当导线通以从左向右方向的电流时，导线的运动形式是(
A.导线不动B.导线向下平动
C.从上向下看，导线逆时针转动的同时向下运动D.从上向下看，导线逆时针转动
解析如图中乙所示，把通电直导线看成AO、OB两部分.AO段所在处的磁场方向斜向上，用左手定则可判断出AO所受的安培力的方向向外；OB段所在处的磁场方向斜向下，由左手定则可判定OB段受力方向向内.因而导线以O为轴做逆时针转动，即AO向外、OB向内转.当转至与纸面垂直的位置时，电流方向向内；又由左手定则，导线受到向下的安培力，所以导线在逆时针转动的同时向下运动.故C对.
若把蹄形磁铁上方的磁场误认为是匀强磁场，那么就会认为导线与磁感线平行，导线不受力，从而得出答案A的错误结论.
评注遇到这类问题时，可以采用上述的分段处理法，又叫微元法.即分析各段在磁场中受到的安培力的情况；再分析整个导线的受力情况.此方法对于非匀强磁场中导体受力的判定是很有用的.
例2如图所示，原来静止的圆形线圈可以自由移动，在圆线圈直径MN上靠近N点处放置一根垂直于线圈平面的固定不动的通电直导线，导线中电流从外向里流动.当在圆线圈中通以逆时针方向的电流I′时，圆线圈将会(
A.受力向左平动B.