电流表工作原理使用版

F
2
╮θ B
则线圈所受安培力的力矩为M=NBIScosθ.
F d(c)
B a(b)
F 当线圈平面与磁感线垂直时，磁力矩为零.
总结：
1在①匀强磁场，②转轴OO/ ⊥B的条件下， M与线圈的形状无关.
2当线圈平面与磁感线平行时，θ＝00，磁 力矩最大；M=NBIS.
当线圈平面与磁感线垂直时，θ＝900，磁 力矩为零.
Mm=NBIS,这里N、S分别为线圈的匝数和面积.
（2）当磁场与通电线圈垂直时M=0. （3）磁场与通电线圈的平面成θ角时，磁力矩
M=NBIScosθ. 注意：磁力矩的公式与线圈的形状无关. 2.电流表 （1）结构 （2）磁场分布特点 （3）工作原理
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。
阅读课文，然后回答.电流表主要由哪 几部分组成的？
电流表的组成：蹄形磁铁、铁芯、铝框、 线圈、螺旋弹簧、指针、刻度盘
一、 电流表的结构
电流表各部分的构造： （1）蹄形磁铁和铁芯间的
磁场是均匀地辐 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．
图
二、线框在匀强磁场中的磁力矩
ab=cd=L1,bc=ad=L2,线圈中的电流强度为I
O
b
c
B
a
d
O/ 当线圈平面与磁场平行时，求线圈大小为
F=BIL1
安培力力臂为 L2 2
a(b)
O
aMb1所= B受IL安1×培力L2的力矩 2
F
线圈所受安培力的总力矩 M=2 M1 ＝BIL1L2=BIS.
F
d(c) B
如果是N匝线圈，则线圈所受安培力的力矩 为多大？
线圈所受安培力的力矩为M=NBIS.
如果是N匝线圈，当线圈平面与磁场方向成θ角 时，线圈所受安培力的力矩又为多大？
O
b
θc
B
a
d
O/
F
d(c)
ab、cd边受的安培力
仍为平面与B平行时的 大小，但这一对力的
a(b)
力臂均变为 L2 cos
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
教学过程：
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
2.安培力的方向？ 既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直。
三、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磁 场中.
2.设线圈所处位置磁感应强度大小为B，线框 长为L1、宽为L2 、匝数为N，当线圈中通有 电流I时，由于线圈平面与磁感线平行，
θ＝00，磁力矩最大；故安培力的力矩大小为： M1=NBIL1 L2 =NBIS
（2）因θ∝I,θ随I的变化是线性的，所以 表盘的刻度是均匀的.
四 、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。
五、练习
1.复述电流表中磁场的分布特点. 2.对电流表的指针，在什么情况下静止在某刻度？ 答：
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
课后小结
1.磁场对通电线圈的作用——磁力矩. （1）磁场与通电线圈平行时，磁力矩最大，
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
对比F=kx可知， M2=kθ中k决定于螺旋弹簧 的材料，金属丝的粗细、形状、螺旋半径等； 由k=M2/θ知k的物理意义为弹簧扭转单位 角度所产生的力矩.
当M1和M2相平衡时线圈就停在某一偏角θ上， 固定在转轴上的指针也转过同样的偏角θ，并 指示刻度盘上的某一刻度，从刻度的指示数就 可以测得电流强度.
由M1=M2可得NBIS=kθ，
= NBS I
k
（1）对于同一电流表N、B、S和k为不变量，
所以θ∝I,可见θ与I一一对应，从而用指针的 偏角来测量电流强度I的值；
1.电流表中磁场是均匀地辐向分布的，不管通电线 圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行. 2.当安培力矩M1和螺旋弹簧产生的力矩M2相平衡时， 线框连同指针达到平衡，静止在某一刻度
例题分析
3. 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