内容正文:
第三节 电流表的工作原理
认知目标
1. 知道电流表的基本构造.
2.知道电流表测电流大小和方向的基本原理.
3.了解电流表的基本特点
难点重点
1.电流表的工作原理.
2.安培力的力矩与弹簧的扭转力矩平衡.
教学过程:
(一)引入新课:
本节讲述电流表的工作原理,是根据磁场对电流作用力的一个具体应用,请问:
1. 安培力的大小?
F=BIL
安培力的方向?
既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直。即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在平面。方法:由左手定则判定。
一、 电流表的结构
结合挂图讲解电流表各部分的构造:
(1)蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地福向分布的.
(2)铝框上绕有线圈,铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针.
二、电流表的工作原理
1.线圈的导线处于蹄形磁铁和圆柱铁芯间均匀辐向分布的匀强磁场中.
2.设导线所处位正用感应强度大小为B,线框长为L、宽为d、匝数为n,当线圈中通有电流时,安培力对转轴产生力矩:M1=F•d ,其中安培力的大小为:F=nBIL,故安培力的力矩大小为:M1=nBILd=nBIS
3.当线圈发生转动,不论通电线圈转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,安培力的力矩不变.当线圈转过角 θ指针偏角也为θ时,两弹簧产生阻碍线圈转动的扭转力矩M2=kθ
三 、磁电式仪表的特点
1.灵敏度高,可以测量很弱的电流,但是绕制线圈的导线很细,允许通过的电流很小。
2.电流和安培力成正比,所以电流表的刻度是均匀的
3.电流方向改变,安培力方向也改变,线圈朝相反方向转动。
nBLd
I
k
q
=
当M1和M2相平衡时,由M1=M2得:
四、例题分析
1. 下列哪些措施可以提高线圈的灵敏度 ( )
A.增加线圈的匝数;
B.增强磁极间的磁感应强度;
C.减小线圈的电阻;
D.换用不易扭转的弹簧
分析
电流表工作时,安培力产生的力矩和螺旋弹簧产生的力矩相平衡,即:nBIS=kθ
电表的灵敏度可以表示为θ/I=nBS/k,
可见,提高电流表的灵敏度可以:增加线圈的匝数;增强磁感应强度;增大线圈的面积;减小k值
正确选项 AB
$$