1、第三章 磁場(chǎng),電路中物理量的測(cè)量離不開(kāi)電表電壓表、電流表、歐姆表的表頭都是電流表 對(duì)電流表的深層理解有助于我們對(duì)各種電表的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，磁場(chǎng)對(duì)電流的作用在電流表中是一個(gè)具體的應(yīng)用,磁電式電流表的原理,如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個(gè)很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個(gè)固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一個(gè)指針，線圈的兩端分別接在這兩個(gè)螺旋彈簧上，被測(cè)電流通過(guò)這兩個(gè)彈簧流入線圈,磁電式電流表的原理,【說(shuō)明】 由于磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力跟電流成正比，因而安培力的力矩也跟電流成正比，而螺旋形彈簧的扭矩與指針轉(zhuǎn)過(guò)的角度成正比，所以磁電式電表的表盤刻度是均

2、勻的。,1、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到角度，它的平面都跟磁感線平行，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，線圈上跟鐵柱軸平行的兩邊都要受到安培力，這兩個(gè)力產(chǎn)生的力矩使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺旋彈簧被扭動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，其大小隨線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的增大而增大，當(dāng)這種阻礙力矩和安培力產(chǎn)生的使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩相平衡時(shí)，線圈停止轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)導(dǎo)線所處位正用感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為d、匝數(shù)為n，當(dāng)線圈中通有電流 I時(shí)，安培力對(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生力矩：M1=Fd ， 其中安培力的大小為：F=nBIL, 故安培力的力矩大小為：M1=nBILd=nBIS。,2、安培力的力矩：磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力

3、與電流成正比，因而線圈中的電流越大，安培力產(chǎn)生的力矩也越大。,當(dāng)線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不論通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，安培力的力矩不變,3、安培力的力矩越大線圈和指針偏轉(zhuǎn)的角度也越大，因而根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)角度的大小，可以知道被測(cè)電流的強(qiáng)弱,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)角 指針偏角也為時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)力矩M2=k,當(dāng)M1和M2相平衡時(shí)，由M1=M2得:,三、磁電式電流表的特點(diǎn),1電流和安培力成正比，表盤的刻度均勻， I 當(dāng)線圈中的電流方向改變，安培力方向也改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向也發(fā)生變化，所以根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向，可以知道被測(cè)電流的方向。 2靈敏度高，但過(guò)載能力差可以測(cè)量很弱的電流，但是繞制線

4、圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過(guò)的電流很小。 3滿偏電流Ig，內(nèi)阻Rg反映了電流表的最主要特性。,例. 下列哪些措施可以提高線圈的靈敏度（ ） A. 增加線圈的匝數(shù)； B. 增強(qiáng)磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度； C. 減小線圈的電阻； D. 換用不易扭轉(zhuǎn)的彈簧,解析：電流表工作時(shí)，安培力產(chǎn)生的力矩和螺旋彈簧產(chǎn)生的力矩相平衡，即：nBIS=k 電表的靈敏度可以表示為/I=nBS/k， 可見(jiàn)，提高電流表的靈敏度可以：增加線圈的匝數(shù)；增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度；增大線圈的面積；減小k值。 正確選項(xiàng) AB。,例：在研究平行板電容器的電容跟哪些因素有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)中，為測(cè)量已充電的平行板電容器兩極間的電勢(shì)差，要用靜電計(jì)；能用磁電式電壓表嗎？為什么？ 不能，磁電式電壓表會(huì)把電容器放電。,如圖所示，磁電式電流表中的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的，線圈兩側(cè)所在位置的磁感強(qiáng)度 B=0.002T，線圈是邊長(zhǎng) a=1cm的正方形，共N=100匝線圈每偏轉(zhuǎn)1，線圈需產(chǎn)生力矩為 M0=2.510-8Nm求： (1)當(dāng)線圈中電流為0.6毫安時(shí)，指針將轉(zhuǎn)過(guò)多少度? (2)如果指針的最大偏轉(zhuǎn)角為120，則這只電流計(jì)量程是多少? (3)當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)角為40角時(shí)，通入線圈的電流多大?,磁電式電流表主要由永磁鐵