磁電式電流表是電流表的一種，以它為基礎(chǔ)可以制成安培表、伏特表、歐姆表以及多用表等，在電磁測量中有廣泛的應(yīng)用。如圖3.專1-5所示為磁電式電流表的結(jié)構(gòu)圖。

在馬蹄形永磁鐵的兩個磁極S和N之間放置一圓柱形軟鐵芯Ⅹ，目的是增強(qiáng)磁場并使磁感線在磁極與鐵芯的狹小縫隙中沿徑向且均勻分布。在縫隙中放一輕鋁框L,其上有用細(xì)絕緣導(dǎo)線繞成的多匝矩形線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上固定一指針Z。它在刻度盤P上的指示反映鋁框偏轉(zhuǎn)的角度。鋁框轉(zhuǎn)軸的兩端分別通過兩個相互反繞的金屬游絲(螺旋彈簧)Y和Y'經(jīng)導(dǎo)線與接線柱相連。

使用時把電流表串入待測支路中，待測電流從一個接線柱流入，經(jīng)游絲、矩形線圈和另一游絲后從另一接線柱流出。

     沒有電流時，線圈處在平衡位置，指針指0。待測電流Ⅰ流經(jīng)線圈時線圈因受到安培力矩而轉(zhuǎn)動。

 為了能更直觀地分析安培力矩，畫出側(cè)視圖如圖3.4-7所示。縫隙中同一個圓周上的磁場B的大小處處相同，方向沿徑向(并非處處同向)，不是勻強(qiáng)磁場，然而這一磁場恰恰保證如下兩點(diǎn)：

    (1)無論線圈偏轉(zhuǎn)到什么位置，其兩條長邊所感受到的磁場都等效于一個平行于線圈平面的均勻磁場，且B與兩條長邊垂直；

    (2)B值與轉(zhuǎn)角無關(guān)，因而力矩大小也與轉(zhuǎn)角無關(guān)。設(shè)線圈共有N匝，每匝的面積為S,則鋁框所受的安培力大小為。

線圈在這一力矩作用下反抗游絲的彈性而轉(zhuǎn)動，游絲出現(xiàn)與線圈的偏轉(zhuǎn)角α成正比的彈性恢復(fù)力矩(其中K為反映游絲彈性的常量)當(dāng)大到足以抗衡M時線圈平衡于某個角度,滿足,故。

可見，指針平衡時指示的角度與成正比，按上式把轉(zhuǎn)換為并標(biāo)在刻度盤上，便可測量時直接讀出電流值。

需要注意的是，當(dāng)線圈的偏轉(zhuǎn)角α較小時，游絲的彈性恢復(fù)力矩與并不滿足正比關(guān)系，即二者間為“非線性關(guān)系”，由于電流表的示數(shù)是均勻刻度的，此時電流計的讀數(shù)誤差較大。因此，為減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)該選擇合適的量程，在電流表指針偏轉(zhuǎn)角較大時讀數(shù)。

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