15 3電流錶的工作原理

2022-08-20 11:33:07 字數 2271 閱讀 8883

[自主學習目標]

1.能說出電流錶各部分的名稱和作用。

2.知道電流錶內部磁場的分布特點。

3.能準確判定線圈各邊所受安培力的方向及安培力的計算。

4.會推導線圈所受安培力的力矩。

5.知道螺旋彈簧的作用及產生的扭轉力矩的特點。

6.理解安培力矩與扭轉力矩的關係,理解磁電式電流錶的刻度為什麼是均勻的。

[知識要點導讀]

1.電流錶可以用來測定和

2.螺旋彈簧的作用是

3.輻向磁場是由和產生的,它的分布特點是 ,磁場這種分布會使線圈轉到任何位置時都保持與平行,因此,處在磁場的兩個邊所受的安培力總是與垂直,安培力的力臂總是等於 。

4.如圖,在圖中畫出ad、bc邊受到的安培力的方向和力臂,寫出線圈受到的安培力的力矩m1= 。(設線圈的電流為i,ad、bc邊所在處的磁感應強度為b)

5.設螺旋彈簧的扭轉力矩m2與扭轉角θ成正比,試寫出m2與θ的定量關係式。

6.通過電流錶的電流越大,線圈受到的安培力距m1越 ,線圈扭轉的角度θ越 ,螺旋彈簧產生的扭轉力矩m2越 ,當m1與m2 時,線圈停止轉動。

7.分析4、5、6三個小題,寫出線圈轉動的角度θ與通過線圈的電流i的關係為 。

8.說明:為什麼電流錶的指標偏轉方向會隨電流方向的變化而變化?

9.使用電流錶應注意哪些?

[重點難點突破]

請證明:磁電式電流錶的刻度是均勻的。

[能力拓展提高]

1.怎樣理解「均勻的輻向分布的磁場」?

2.在「均勻的輻向分布」的磁場中,通有恆定電流i的線圈繞軸轉到不同位置時各邊受到的安培力、;安培力力臂、力矩的大小如何變化?

3.將鐘錶發條的外端固定,扭轉中心軸,體會用力大小與扭轉的角度有什麼關係。

4.結合教材和學習提綱說出磁電式電流錶的工作過程是怎樣的。

5.當指標停在某一位置時,線圈所受的安培力矩與螺旋彈簧的扭轉力矩有什麼關係?

[知識目標檢測]

1.有乙個電流錶接在電動勢為e,內阻為r(r經過處理,阻值很大)的電池兩端,指標偏轉了30°角,如果將其接電動勢為2e,內阻為2r的電池兩端,其摜針的偏轉角θ應為( )

a.60°b.30°c.30°<θ<60° d.θ<60°

2.如圖所示,一位於xy麵內的矩形通電線圈只能繞ox軸轉動,線圈的四個邊分別與x、y軸平行。線圈中電流方向如圖。當空間加上如下所述的哪能種磁場時,線圈會轉達動起來( )

a.方向沿z軸的恆定磁場

b.方向沿z軸的變化磁場

c.方向沿y軸的恆定磁場

d.方向沿x軸的恆定磁場

3.電流錶中通以相同的電流時,指標偏轉角度越大,表示電流錶的靈敏度越高,下列關於電流錶靈敏度的說法正確的有( )

a.增加電流錶中的線圈匝數,可以提高電流錶的靈敏度

b.增強電流錶中永久磁場的磁性,可以提高電流錶的靈敏度

c.電流錶中通的電流越大,電流錶的靈敏度越高

d.電流錶中通的電流越小,電流錶的靈敏度越高

4.乙隻電流錶,讀數偏低,用此電流錶測電路中的電流時,測量所得值小於電流的真實值,為糾正電流錶的這一偏差,可以採取的措施是( )

a.減少表頭線圈的匝數 b.增加表頭線圈的匝數

c.增強表頭的永久磁鐵的磁性 d.減弱表頭的永久磁鐵的磁性

5.某電流錶中的線框是由100匝銅線繞成的,其面積為s=0.01m2,磁極間的磁感應強度b=0.

1t,當通以0.1ma的電流時,指標指身偏轉30°,如果指標的指向偏轉45°,那麼線圈中的電流為此時線框受到的磁力矩為

6.某電流錶中的線框是由100匝銅線繞成的,某面積為s=0.01平方公尺,磁極間的磁場b=0.

1物,當通以0.1毫安的電流時,指標指向偏轉30°角,如果指標的指向偏轉了45°角,那麼線圈中的電流為________,

此時線框受到的磁力矩為

7.如圖所示,一細導體杆彎成四個拐角均為直角的平面折線,其ab、cd段長度均為l1,其bc段長度為l2,彎杆位於豎直平面內.oa、do′段由軸承支撐沿水平放置.

整個彎杆置於勻強磁場中,磁場方向豎直向上,磁感應強度為b.今在導體杆中沿abcd通以大小為i的電流,此時導體杆受到的磁場力對oo′軸的力矩大小等於

8.電流錶的矩形線圈數n=100匝,矩形線圈處在磁場中的兩條邊長為l1=2.5cm,另兩條邊長為l2=2.

4cm.指標每轉1度角,螺旋彈簧產生的阻礙力矩k=1.5×10-8n·m,指標的最大偏轉角為80度.

已知電流錶磁極間沿輻射方向分布的勻強磁場的磁感應強度b=1.0t(如圖),求該電流錶的滿偏電流值(即電流量程)多大?

電流錶的工作原理

教學目標 1.知道電流錶的構造.2.知道電流錶的內部磁場的分布特點.3.能準確判定線圈各邊所受磁場力的方向.4.會推導線圈所受安培力的力矩,理解電流錶的刻度為什麼是均勻的.教學重點 1.電流錶的構造及表內的磁場分布特點.2.通電線圈所受安培力矩的計算.教學難點 1.表內的磁場分布特點.2.電流錶的刻...

電流錶的工作原理

教學目的 1 知道電流錶的構造。2 知道電流錶內部磁場的分布特點。3 能準確知道線圈各邊所受磁場力的方向。4 會推導線圈所受安培力的力矩。教學重點 1 電流錶的構造 2。電流錶的工作原理。教學過程 一 複習提問 1 磁場的基本性質是什麼?2 磁感應強度是怎樣定義的?3 磁場對電流的作用力 即安培力 ...

磁電式電流錶的工作原理

用的電流錶的構造如圖1所示。在很強的蹄形磁鐵的兩極間有乙個固定的圓柱形鐵心,鐵心外面套乙個可以繞軸轉動的鋁框,鋁框上繞有線圈,鋁框的轉軸上裝有兩個螺旋彈簧和乙個指標。線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上,被測電流就是經過這兩個彈簧通入線圈的。蹄形磁鐵和鐵心間的磁場是均勻地輻向分布的 圖2 不管通電線圈...