磁电式电流表的工作原理

磁电式电流表工作原理
 磁电式电流表即为中学物理常用的测量闭合回路电流大小的仪器。

当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈左右两边所受安培力的方向相反，安装在轴上的线圈就会转动。

线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变。

根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。

 工作原理
 电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什幺角度，它的平面都跟磁感线平行。

因此，磁力矩与线圈中电流成正比（与线圈位置无关）。

当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的。

当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变，所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。

 磁电式电流表的读数是应用了电磁阻尼的原理。

为了使指针摆动快速稳定下来，从而便于快速读出示数，磁电式电流表将线圈绕在闭合的铝框上，在。

磁电式电流表构造及原理一．构造（如图1）图1 图2（1）基本构件罗列：蹄形磁铁极靴（极掌）圆柱形铁芯矩形铝框转轴两片游丝（螺旋弹簧）指针平衡重调零装置（2）构件介绍A.蹄形磁铁：蹄形磁铁两极产生的磁场为电流表内部磁场的来源B.极靴:极靴也作极掌，金属材质，为蹄形磁铁的延伸。

蹄形磁铁两极的内侧为平直的，造成两极间同一水平面的不同位置的磁感应强度不同，那之后放置其间的线圈偏转时所受的磁场力不仅与通入电流有关，还会受磁场强度的影响，这违背了我们的初衷。

而我们的初衷是什么呢？从线圈的偏转情况来判断通入的电流大小，也就是说，我们需要的是只有电流影响线圈偏转，不能让磁感应强度也影响线圈偏转，否则对于通入的电流大小判断就会不准确。

那如何才能消除磁感应强度不同造成的对线圈偏转的影响呢？首先肯定是要保证线圈在偏转过程中磁感应强度大小处处相等，显而易见，线圈是矩形状的，旋转便会勾勒出圆柱的形状，也就是要保证圆周上的各点磁感应强度大小相同。

而极靴的内侧面为弧形，产生的磁感线如圆的半径（如图2），就能保证在一个圆周上的不同位置磁感应强度相同。

C.圆柱形铁芯：它的存在与磁场息息相关。

它利用了磁化原理，充当蹄形磁铁产生的磁场的圆心，使磁场线真正能同圆的半径。

D.矩形铝框:从两个角度来理解此器件。

第一，它是一个矩形框，为导线成型于线圈提供支架。

第二，为什么是铝制？铝作为一种金属，其表面能形成涡流。

那形成涡流有什么用？当电流表不通电时，如果电流表晃动，其指针也会晃动，晃动就存在磨损，要减小晃动，就采用铝框（框有宽度，而线圈的每一根导线不考虑宽度）在蹄形磁铁磁场转动时，通过任选的区域的磁通量会改变，会形成涡流，而涡流所受的磁场力会阻碍铝框继续转动，这也是电磁阻尼的一种。

E.转轴：穿过铁芯，上面固定这各种器件，也是各器件发生作用的桥梁（如线圈带动转轴转，转轴又带动指针转）。

F.游丝：游丝也成螺旋弹簧，金属制成（能导电），且中心为内桩，内桩固定在转轴上，其外圈末与调零装置相连（详见调零装置介绍）。

磁电式电流表原理
磁电式电流表是一种测量电流的仪器，利用磁场和电流之间的相互作用原理进行测量。

它主要由磁场系统、电流表盘和指针、电流控制系统等部分组成。

首先，我们来看看磁场系统。

磁电式电流表中的磁场系统通常由磁铁和线圈组成。

当电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场，而磁铁则用来增强磁场的作用。

这样，当电流通过线圈时，会在磁场系统中产生一个力矩，使得线圈发生转动。

其次，我们来了解一下电流表盘和指针。

电流表盘上通常刻有一定的刻度，用来表示电流的大小。

而指针则是用来指示电流表盘上的刻度，从而显示出电流的大小。

当电流通过线圈时，线圈发生转动，指针也随之转动，指向相应的刻度，从而显示出电流的大小。

最后，我们来介绍一下电流控制系统。

电流控制系统主要由电流控制器和限流器组成。

电流控制器用来限制电流表的量程，保护电流表不受过大的电流损坏。

而限流器则用来限制电流通过线圈，防止电流过大而损坏线圈和其他部件。

总的来说，磁电式电流表利用磁场和电流之间的相互作用原理进行测量，通过磁场系统、电流表盘和指针、电流控制系统等部分的配合，能够准确地测量出电流的大小。

这种原理简单、稳定，因此在电力系统、工业生产等领域得到了广泛的应用。

磁电式电流表的原理磁电式电流表是一种常见的电流测量仪器，它利用了磁场与电流之间的相互作用原理。

下面将详细介绍磁电式电流表的工作原理。

1. 磁场与电流的相互作用磁场与通过导体的电流之间存在相互作用。

当电流通过导体时，会在导体周围产生磁场。

而磁场会对通过导体的电流产生力的作用，这种力被称为洛伦兹力。

洛伦兹力的大小与磁场强度和电流大小有关。

2. 磁电式电流表的结构磁电式电流表由一个磁场系统和一个电流感应系统组成。

磁场系统通常由一个永磁体和一个铁芯组成。

电流感应系统由一个线圈和一个指针组成。

3. 磁电式电流表的工作原理当通过磁电式电流表的导线中有电流流过时，电流感应系统中的线圈会受到洛伦兹力的作用。

这个力会使线圈产生一个力矩，将线圈转动一定角度。

转动的角度与电流大小成正比。

4. 磁电式电流表的灵敏度磁电式电流表的灵敏度是指单位电流通过时指针转动的角度。

灵敏度取决于线圈的匝数和磁场的强度。

通常，灵敏度较高的磁电式电流表能够测量较小的电流。

5. 磁电式电流表的量程磁电式电流表的量程是指能够测量的最大电流值。

为了保护磁电式电流表不受过大电流的损坏，通常在磁电式电流表的电路中加入保险丝。

当电流超过量程时，保险丝会断开，起到保护作用。

6. 磁电式电流表的使用注意事项在使用磁电式电流表时，需要注意以下几点：- 确保磁电式电流表的量程足够大，能够满足测量的电流范围。

- 避免将磁电式电流表连接在超出其量程的电路中，以免损坏电流表。

- 在使用磁电式电流表进行测量时，应确保电路处于断开状态，并将磁电式电流表正确连接在需要测量的电路中。

- 在读取磁电式电流表的测量结果时，应注意读取指针所指示的刻度值，并结合量程范围进行判断。

7. 磁电式电流表的优缺点磁电式电流表具有以下优点：- 适用于测量直流电流和交流电流。

- 结构简单，制造成本较低。

- 读数直观，易于操作。

然而，磁电式电流表也存在一些缺点：- 灵敏度较低，不能测量较小的电流。

磁电式电流表的工作原理磁电式电流表是利用载流矩形线圈在磁场中受力偶矩转动的原理制成的。

当被测电流通过电流表线圈时，线圈在辐射状磁场中受到力偶矩的作用，带动指针一起偏转。

但这个力偶矩不随转角变化。

如果通入线圈中的电流为I，线圈的面积为S，其匝数为N，磁场的磁感应强度为B，则力偶矩为M＝NBIS在这个磁力偶矩M的作用下，线圈绕轴转动。

与此同时，一盘游丝被扭紧，另一盘游丝被放松，对线圈施加一个反向弹性力偶矩。

当线圈相对平衡位置转过α角时，弹性力偶矩为Mα＝Kα式中的K为游丝的扭转弹性系数。

线圈转过α角后静止时，则有M＝MαNBLS＝Kα由上式可以得到α＝（NBS／K）I令S1＝NBS／K，则α=S1I通常把S1称作电流表的“电流灵敏度”，它表示电流表线圈中通过单位电流时，线圈偏转角的大小。

电流灵敏度的大小，由电表本身的构造所决定，从公式α＝S1I可以看出，线圈转角α的大小，与线圈中的电流I成正比。

因此，磁电式电流表就可以根据指针偏转角的大小，来确定被测量的电流的大小。

磁电式电流表满偏电流一般在10μA左右，教学用的大型演示电流表满偏电流在1mA 左右。

因此，没做改装的磁电式电流表通常用来检测微小电流用，常把它称作“检流计”，在刻度盘上用字母“G”表示。

检流计的“0”点通常是在刻度盘的中央，电表的指针可左右摆动。

将微安表改装成多用电表的实践和体会——研究性学习课题报告为了全面培养学生综合运用所学知识的能力，收集和处理信息的能力，本学期我校在各年级开展了研究性学习活动。

我们一行10人在老师的指导下选择了“电流表的改装”和“电荷的测定”两个课题。

现第一课题经过理论准备、实验设计、实验操作、误差分析、实验改进、总结提高等阶段，已初步结束，特写研究性学习报告如下：一、磁电式仪表的工作原理1．磁电式仪表的构造图：在蹄形磁铁一块，作用：产生强磁场；圆形软铁二块，作用：将永久磁铁的磁场转变为“均匀辐射磁场”；转动轴，铝框、线圈、指针、螺旋弹簧两个。

电流表什么原理
电流表是一种用来测量电流的仪器。

它基于电流的磁场效应原理工作。

根据安培定律，在通过一根导线的电流会产生一个环绕导线的磁场。

电流表利用这个原理，通过测量导线周围的磁场来间接测量电流的大小。

电流表通常包含一个软铁芯（即电磁铁芯），一个线圈绕在芯上，以及一个针对电流值进行刻度的指针。

当电流通过线圈时，会在芯上产生一个磁场。

根据磁场的强度，指针就会偏转到相应的位置，显示电流的大小。

电流表的工作原理基于安培定律和法拉第电磁感应定律。

安培定律描述了电流与磁场之间的关系，法拉第电磁感应定律描述了通过磁场的变化引起的感应电动势。

通过将电流表串联到电路中，电流会在线圈中形成磁场，使得指针偏转，从而测量电流的大小。

尽管电流表的工作原理相对简单，但在实际使用中仍需注意与电路的匹配和连接方式。

此外，为了保护电流表免受过大的电流而损坏，通常会在电流表和被测电路之间串联一个电阻，以控制电流的大小。

这个电阻称为电流表的分流电阻，其值需要根据电流表的量程进行选择。

电流表的工作原理电流表是跟据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。

电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。

当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。

由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。

这叫磁电式电流表，就是我们平时实验室里用的那种。

简而言之：就是奥斯特的电流磁效应。

电压表工作原理通常电压表可由微安表(电流表的一种)或灵敏电流计来改装.在微安表满偏电流与内阻一定的情况下,只要串联一个足够大的电阻,则它两端所能承受的电压也将随之变大.不妨设满偏电流为I,而微安表内阻为r,而串联电阻的阻值为R,则该改装电压表的量程为I*(R+r).R越大,量程越大.此可以当作电压表为什么要串联一个大电阻的原因之一了.电压表工作时,是并联在待测电路或者电阻上的,这时电压表和电路两端的电压相等.如果电压表的电阻不可忽略,则电压表和待测电阻组成并联电路的总阻值为: 1/R并=1/R待测+1/R电压表当且只当电压表的内阻无限大的时候可以认为1/R电压表=0则可认为并联电路的阻值即是待测电阻的阻值,即可认为通过电压表的电流为0,认为电压表的两端不参与到电路之中的.所以为了精准地测出电路电压,电压表必须得有极大的电阻,否则便不可忽略,测得的值便不准确.当然我们也可以同样认为,任何电压表都是不可能不参与到电路中,也不可能是绝对准确的,它所测得的电压值总是会比真实值低一点的.(这是因为并联电阻总是比任一个并联电路中的电阻小,故而并联以后电路分压必定减少.)当然另外必须考虑的一点是,电压表的量程并不是越大就越好的,因为人的读数总是存在偏差的,量程越大,则读数可能带来的绝对偏差越大.只要适合量程的电压表就好了.。

磁电系电流表原理：磁电系测量机构中的游丝要导入和到处被侧电流。

游丝一般只能通过几十毫安电流，如果被测电流大于100毫安，则必须采用分流器加以分流。

这样磁电系测量机构与分流器就构成了磁电系电流表。

因为分流器电阻比测量机构的内阻小得多，故绝大部分电流从分流器流走，而通过表头的电流只是被测电流中很小的部分，且被测电流与流过表头电流成一定的比例，故障量机构的偏角可以反映被测电流的大小。

扩大量线的原因：用磁电系测量机构可以直接测量的电流范围一般在几十微安到几十毫安之间，如果用它来测量较大的电流时，就必须扩大量限。

方式：磁电系电流表是采用分流的方法来扩大量限的。

方法就是在测量机构上并联一个分流电阻RfL如图2-5所示。

下面来决定将磁电系测量机构的量限扩大n倍的电流表所需的分流电阻值。

将I=nIc代入式（2-9）可得在一个仪表中采用不同大小的分流电阻，便可以制成多量限的分流表。

在实际测量中，当被测电流很大时，由于分流电阻发热很严重，将影响测量机构的正常工作。

而且它的体积也很大，所以将分流电阻做成单独的装置，称为外附分流器（30A以上都用外附分流器）如图2-7所示。

电流表的使用与维护1.合理选择电流表(1)根据被测量准确度要求，合理选择电流表的准确度。

一般地讲，0.1-0.2级的磁电系电流表适合用于标准表及精密测量中;0.5-1.5级磁电系电流表适合用于实验室中进行测量;1.0—5.0级磁电系仪表适合用于工矿企业中作为电气设备运行监测和电气设备检修使用。

(2)根据被侧电流大小选择相应量限的电流表。

量限过大会造成测量准确度下降，量限过小会造成电流表损坏。

为充分利用仪表的准确度，应当按尽量使用标尺度的后1/4段的原则选择仪表的量程。

(3)合理选择电流表内阻。

对电流表要求其内阻越小越好o2.测量前的检查测量前，应检查电流表指针是否对准“0”刻度线。

如果没对准，应调节“调零器”，使指针归零。

3.电流表与被测电路的连接(1)测量时，应将电流表串接于被测电路的低电位一侧。