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磁电式电流表的工作原理

查字典物理网 2016-10-01

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=Mα

NBLS=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。

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