磁電式電流表是電流表的一種，以它為基礎(chǔ)可以制成安培表、伏特表、歐姆表以及多用表等，在電磁測(cè)量中有廣泛的應(yīng)用。如圖3.專(zhuān)1-5所示為磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖。

在馬蹄形永磁鐵的兩個(gè)磁極S和N之間放置一圓柱形軟鐵芯Ⅹ，目的是增強(qiáng)磁場(chǎng)并使磁感線在磁極與鐵芯的狹小縫隙中沿徑向且均勻分布。在縫隙中放一輕鋁框L,其上有用細(xì)絕緣導(dǎo)線繞成的多匝矩形線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上固定一指針Z。它在刻度盤(pán)P上的指示反映鋁框偏轉(zhuǎn)的角度。鋁框轉(zhuǎn)軸的兩端分別通過(guò)兩個(gè)相互反繞的金屬游絲(螺旋彈簧)Y和Y'經(jīng)導(dǎo)線與接線柱相連。

使用時(shí)把電流表串入待測(cè)支路中，待測(cè)電流從一個(gè)接線柱流入，經(jīng)游絲、矩形線圈和另一游絲后從另一接線柱流出。

     沒(méi)有電流時(shí)，線圈處在平衡位置，指針指0。待測(cè)電流Ⅰ流經(jīng)線圈時(shí)線圈因受到安培力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)。

 為了能更直觀地分析安培力矩，畫(huà)出側(cè)視圖如圖3.4-7所示。縫隙中同一個(gè)圓周上的磁場(chǎng)B的大小處處相同，方向沿徑向(并非處處同向)，不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，然而這一磁場(chǎng)恰恰保證如下兩點(diǎn)：

    (1)無(wú)論線圈偏轉(zhuǎn)到什么位置，其兩條長(zhǎng)邊所感受到的磁場(chǎng)都等效于一個(gè)平行于線圈平面的均勻磁場(chǎng)，且B與兩條長(zhǎng)邊垂直；

    (2)B值與轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)，因而力矩大小也與轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)。設(shè)線圈共有N匝，每匝的面積為S,則鋁框所受的安培力大小為。

線圈在這一力矩作用下反抗游絲的彈性而轉(zhuǎn)動(dòng)，游絲出現(xiàn)與線圈的偏轉(zhuǎn)角α成正比的彈性恢復(fù)力矩(其中K為反映游絲彈性的常量)當(dāng)大到足以抗衡M時(shí)線圈平衡于某個(gè)角度,滿足,故。

可見(jiàn)，指針平衡時(shí)指示的角度與成正比，按上式把轉(zhuǎn)換為并標(biāo)在刻度盤(pán)上，便可測(cè)量時(shí)直接讀出電流值。

需要注意的是，當(dāng)線圈的偏轉(zhuǎn)角α較小時(shí)，游絲的彈性恢復(fù)力矩與并不滿足正比關(guān)系，即二者間為“非線性關(guān)系”，由于電流表的示數(shù)是均勻刻度的，此時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)誤差較大。因此，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)該選擇合適的量程，在電流表指針偏轉(zhuǎn)角較大時(shí)讀數(shù)。

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