安培力定性分析电流表的工作原理.ppt

定性判断通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向问题,（1）电流元分析法：,（2）特殊位置分析法：,(3)等效分析法,环形电流可等效为小磁针，条形磁铁也可等效为环形电流，通电螺线管可等效成多个环形电流或条形磁铁,(4)利用平行电流相互作用分析法,同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥,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,电流表的工作原理,一、 电流表的结构,1、蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的,2、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。,二、电流表的工作原理,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,二、电流表的工作原理,1、设导线所处位置磁感应强度大小为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、磁场对电流的作用力与电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，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 3、当线圈中的电流方向发生变化时，安培力的方向也随之改变，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,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匀的。,三、磁电式仪表的特点,1、灵敏度高，可以测量很弱的电流，但是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很小。 2、电流和安培力成正比，所以电流表的刻度是均匀的 3、电流方向改变，安培力方向也改变，线圈朝相反方向转动。,