1、高二 物理,电流表的工作原理,一、电流表的构造,蹄形磁铁,圆柱铁芯,铝框线圈,螺旋弹簧,指针,二、电流表的工作原理 :,线框在匀强磁场中受磁力矩。,单匝矩形线圈的边长分别为ab=L1, bc=L2,它可以绕对称轴OO转动，线圈中的电流强度为I，线圈处于匀强磁场B中，当线圈平面与磁场平行时，求线 圈所受的安培力的 总力矩。,思考：,安培力 F=BIL1,=BIS,总力矩 M =FL2,=BIL1L2,若线圈有N 匝,总力矩 M=NBIS,若n匝线圈的平面与磁场方向成角,总力矩: M=NBIS cos,说明:在匀强磁场中，在转轴OOB 的条件下，M 与转轴的位置及线圈的形状无关。,a,b,c,d,
2、o,o,蹄形磁铁和铁芯间的磁场有什么特点？,均匀辐向磁场,观察：,何为“均匀辐向磁场”？,所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈转到什么位置，线圈平面都与磁感线平行.,该磁场是匀强磁场吗？,不是匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆周上，各点的磁感应强度大小相等,为什么根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的强弱？,安培力的总力矩:M1=NBIS,弹簧的弹性力矩:M2=k,当 M1 = M2 时,即:k=NBIS,即I,如何确定被测电流的方向？,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，所以据指针的偏转方向可以知道被测电流的方向,磁电式仪表有哪些优点？,灵敏度高，
3、可以测出很弱的电流,磁电式仪表有哪些缺点？,由于绕制线圈的导线很细，允许通过额电流很弱，若电流超过允许值，很容易烧坏。 若希望用它测量较大的电流值，就要扩大其量程。,例.电流表的灵敏度是单位电流引起的指针偏转角，一般希望越大越好。要提高磁电式电流表的灵敏度，可采用的方法有（ ） A.增加线圈匝数 B.增加永久磁体的磁感应强度 C.换用弹性更强的游丝，增加反抗力矩 D.增大线圈面积 E.通过更大的电流,ABD,例.匀强磁场中有一通以方向如图的稳定电流的矩形线框abcd，可绕其中心轴 oo 转动，则在转动过程中（ ） Aab和cd两边始终无磁场力 Bab和cd两边所受磁场力大小和方向在转动过程中不
4、断变化 C线圈在磁场力作用下转 动过程中合力始终不为零 Dab、cd两边受到和磁场 力的大小和方向在转动过 程中始终保持不变,D,例.一位于xoy平面内的矩形线框只能绕ox轴转动，线圈的四条边分别与x、y轴平行，线圈中电流方向如图所示，当空间加上如下所示的哪种磁场时，线圈会转动起来（ ） A 沿x轴的恒定磁场 B 沿y轴的恒定磁场 C 沿Z轴的恒定磁场 D 沿Z轴的变化磁场,B,例.通电直导线附近有一个小的通电闭合矩形线圈abcd，直导线AB和线框在同一平面内放置，若电流I2沿顺时针方向，则小线框的运动情况是 （ ） A向右运动 B静止不动 C向左运动 D发生转动， 同时向远离直 导线方向运动,C,a,b,c,d,
