電流表工作原理使用版

第三節(jié)電流表工作原理1/24認(rèn)知目標(biāo)1.懂得電流表基本構(gòu)造．2．懂得電流表測(cè)電流大小和方向基本原理．3．理解電流表基本特點(diǎn)2/24教學(xué)過程：2.安培力方向？既跟磁場(chǎng)方向垂直，又跟電流方向垂直。即安培力方向總是垂直于磁感線和通電導(dǎo)線所在平面。辦法：由左手定則判定。引入新課：本節(jié)講述電流表工作原理，是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流作用力一種詳細(xì)應(yīng)用，請(qǐng)問：1.安培力大??？F=BIL3/24閱讀課文，然后回答.電流表主要由哪幾部分組成？電流表組成：蹄形磁鐵、鐵芯、鋁框、線圈、螺旋彈簧、指針、刻度盤4/24一、電流表構(gòu)造電流表各部分構(gòu)造：（1）蹄形磁鐵和鐵芯間磁場(chǎng)是均勻地輻向分布．（2）鋁框上繞有線圈，鋁框轉(zhuǎn)軸上裝有兩個(gè)螺旋彈簧和一種指針．圖5/24二、線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁力矩abcdO/OB當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，求線圈所受安培力總力矩.ab=cd=L1,bc=ad=L2,線圈中電流強(qiáng)度為I

6/24兩邊安培力大小為F=BIL1

線圈所受安培力總力矩M=2M1

＝BIL1L2=BIS.安培力力臂為Fa(b)Fd(c)B Oab所受安培力力矩M1=BIL1×7/24假如是N匝線圈，則線圈所受安培力力矩為多大？線圈所受安培力力矩為M=NBIS.8/24O/OabcdBθ假如是N匝線圈，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)，線圈所受安培力力矩又為多大？9/24θ╮Fa(b)Fd(c)Bab、cd邊受安培力仍為平面與B平行時(shí)大小，但這一對(duì)力力臂均變?yōu)閯t線圈所受安培力力矩為M=NBIScosθ.10/24Fa(b)Fd(c)B當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，磁力矩為零.11/24總結(jié)：1在①勻強(qiáng)磁場(chǎng)，②轉(zhuǎn)軸OO/

⊥B條件下，M與線圈形狀無關(guān).2當(dāng)線圈平面與磁感線平行時(shí)，θ＝00，磁力矩最大；M=NBIS.當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時(shí)，θ＝900，磁力矩為零.12/24三、電流表工作原理1.線圈導(dǎo)線處于蹄形磁鐵和圓柱鐵芯間均勻輻向分布磁場(chǎng)中.13/242.設(shè)線圈所處位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，線框長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)2、匝數(shù)為N，當(dāng)線圈中通有電流I時(shí)，由于線圈平面與磁感線平行，θ＝00，磁力矩最大；故安培力力矩大小為：M1=NBIL1L2

=NBIS14/243.當(dāng)線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，無論通電線圈轉(zhuǎn)到什么位置，它平面都跟磁感線平行，安培力力矩不變．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過角θ指針偏角也為θ時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生妨礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)扭轉(zhuǎn)力矩M2=kθ15/24對(duì)比F=kx可知，M2=kθ中k決定于螺旋彈簧材料，金屬絲粗細(xì)、形狀、螺旋半徑等；由k=M2/θ知k物理意義為彈簧扭轉(zhuǎn)單位角度所產(chǎn)生力矩.16/24當(dāng)M1和M2相平衡時(shí)線圈就停在某一偏角θ上，固定在轉(zhuǎn)軸上指針也轉(zhuǎn)過同樣偏角θ，并批示刻度盤上某一刻度，從刻度批示數(shù)就能夠測(cè)得電流強(qiáng)度.NBSIkq=由M1=M2可得NBIS=kθ，17/24（1）對(duì)于同一電流表N、B、S和k為不變量，因此θ∝I,可見θ與I一一對(duì)應(yīng)，從而用指針偏角來測(cè)量電流強(qiáng)度I值；（2）因θ∝I,θ隨I變化是線性，因此表盤刻度是均勻.18/24四、磁電式儀表特點(diǎn)1.敏捷度高，能夠測(cè)量很弱電流，不過繞制線圈導(dǎo)線很細(xì)，允許通過電流很小。2.電流和安培力成正比，因此電流表刻度是均勻3.電流方向變化，安培力方向也變化，線圈朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。19/241.復(fù)述電流表中磁場(chǎng)分布特點(diǎn).

2.對(duì)電流表指針，在什么情況下靜止在某刻度？

五、練習(xí)答：1.電流表中磁場(chǎng)是均勻地輻向分布，不論通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度，它平面都跟磁感線平行.2.當(dāng)安培力矩M1和螺旋彈簧產(chǎn)生力矩M2相平衡時(shí)，線框連同指針達(dá)成平衡，靜止在某一刻度20/24例題分析3.下列哪些措施能夠提升線圈敏捷度（）A.增加線圈匝數(shù)；B.增強(qiáng)磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度；C.減小線圈電阻；D.換用不易扭轉(zhuǎn)彈簧21/2422/24電流表工作時(shí)，安培力產(chǎn)生力矩和螺旋彈簧產(chǎn)生力矩相平衡，即：NBIS=kθ電表敏捷度能夠表達(dá)為θ/I=NBS/k，可見，提升電流表敏捷度能夠：增加線圈匝數(shù)；增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度；增大線圈面積；減小k值正確選項(xiàng)AB23/24課后小結(jié)1.磁場(chǎng)對(duì)通電線圈作用——磁力矩.（1）磁場(chǎng)與通電線圈平行時(shí)，磁力矩最大，Mm=NBIS,這里N、S分別為線圈匝數(shù)和面積.（2