磁电式仪表的工作原理

 1．磁电式仪表的构造图：在蹄形磁铁一块，作用：产生强磁场；圆形软铁二块，作用：将永久磁铁的磁场转变为“均匀辐射磁场”；转动轴，铝框、线圈、指针、螺旋弹簧两个。线圈中通过电流时，发生偏转，螺旋弹簧产生机械力矩和线圈产生的电磁力矩平衡，使指针在力矩平衡时静止在某一位置，其它辅助装置如接线柱、刻度盘等。

 2．磁电式仪表的作用原理：

⑴螺旋弹簧的作用：指针转动时，产生机械力矩M，设M₁=K₁θ（K1为比例常数）。

⑵线圈的匝数为n，磁场的磁感应强度为B，线圈的长度为L₁，宽度为L₂，通过电流为I时，则所产生的电磁力矩M₂有如下递推关系：

M₂=2nBIL     L₁*L₂=S       M₂=nBIL

令K₂=nBS，则M₂=K₂I，当M₁=M₂时，指针静止在某一位置，设转角为θ，有K₁θ=K₂I，∴I= K₁θ/K₂ ；令K₁/K₂ =K     ∴I=Kθ

即电流的大小与指针转过的角度成正比，故可用这一原理测定电流强度的大小。

3．两点思考

⑴在蹄形磁铁和铁蕊间的均匀辐向磁场的磁感线的全貌：内部也是存在磁场的，故图未定出软铁内部的磁感线，往往会给人一个磁感线会聚，内部圆心之线，实际上根据“在一点磁场方向仅有一个”的原则，磁感线是不相交的，故说转向磁场应是以水平轴为虚轴，竖直轴为实轴的双曲线系，这样可避免辐向磁感线汇聚中心的错误。

⑵为什么磁电式仪表数在表面中间的1/3内最精确。通过对磁电式仪表的观察，此时线圈位置中各处在磁场内部偏中间区域，磁感线强度接近计算值B，读数过大或过小，线圈位置处于磁场边缘区域，磁感应强度接近于计算值B，读数过大或过小线圈位置处于磁场边缘区域，磁感应强度与计算值B有差距，故不准确，这个问题以前在高考试题中出现过，但仅出现过结论，而未知原因，其实这与电表的结构有关，也是我们使用电表测量时应注意的。

4．使用注意点：我们仔细观察磁电式电流表的游丝很细，说明它所产生的机械力矩很小，线圈的漆包线也很细，它所承受电流的磁力和产生的电磁力矩场很小，所以磁电式电流表非常灵敏，能测量非常微弱的电流，另外磁电式电流表（使用微安表的量程150μA）的量程很小，故接通开天前要考虑是否超过量程以保护电表，另外最重要的即本研究课题，为扩大电流表的测量范围，增多它的用处，可将其进行微装。