磁电式电流表工作原理是，磁电式电流表工作原理

很多朋友对磁电式电流表工作原理是，磁电式电流表工作原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

磁电式电流表是中学物理中常用的测量闭环电流的仪器。当电流通过线圈时，导线受到安培力的作用，线圈左右两侧的安培力方向相反，所以安装在轴上的线圈会转动。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也随之改变。根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向。

电流表工作原理由于蹄片磁铁与铁芯之间的磁场是径向均匀分布的，无论铜线圈转到什么角度，其平面都与磁感应线平行。因此，磁矩与线圈中的电流成正比(与线圈位置无关)。

当铜线圈转动时，螺旋弹簧会发生扭转，产生阻碍线圈转动的阻力矩，阻力矩与线圈转动的角度成正比。当磁力矩等于螺旋弹簧中的阻力矩时，线圈停止转动，指针偏离的角度与电流成正比，因此电流表的刻度是均匀的。当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向也随之改变，指针的偏转方向也随之改变。因此，根据指针的偏转方向，就可以知道被测电流的方向。

磁电式电流表的读数是基于电磁阻尼的原理。磁电式电流表为了使指针摆动快速稳定，便于快速读数和显示数字，将线圈缠绕在封闭的铝框上，在封闭的铝框内产生感应电流，获得电磁阻尼力矩，使线圈快速稳定在指示值的位置。电磁仪器和磁电仪器是两种不同类型的仪器。两者有很多不同，尤其是性能，结构，表盘。

(1)这两种仪器可以从表盘上区分开来。磁电式电流表和电压表的刻度除了图形符号不同之外，基本上是统一的，而电磁式仪表的刻度是由密变疏的。

(2)从性能上看，磁电式仪表反映的是通过它的电流的平均值，所以只能用来直接测量DC电流或电压；电磁式仪器反映的是通过它的电流的有效值，所以可以用来测量DC、交流甚至非正弦的电流和电压，不需要任何转换，但其测量灵敏度和精度没有磁电式仪器高，但功耗比磁电式仪器高。

(3)结构和工作原理的不同是两种仪器的根本区别。虽然分为固定部分和活动部分，但具体组成部分是不一样的。磁电式仪器的固定部分是永久磁铁，用来产生均匀恒定的磁场。可移动部分的核心是一组线圈。当被测电流流过线圈时，利用通电导线在磁场中受力的原理(即电机原理)实现可动部分的转动。磁电式仪表的结构如图1.2所示。

图1.2磁电式仪器测量结构示意图电磁仪器的固定部分是被测电流流过的线圈，电流通过时可形成强磁场；可移动部分的核心是一片软磁材料(如铁片、坡莫合金等。)可及时磁化，可动部分的偏转是通过磁化的动铁片与通电线圈(或磁化的静铁片)磁极之间的作用力来实现的。

电磁仪器由于结构简单、成本低廉，在电气测量中得到了广泛的应用，尤其是开关式交流电流表和电压表。图1.3电磁仪器测量机构示意图电磁仪器的结构如图1.3所示。根据测量机构结构形式的不同，可分为扁平线圈吸引型和圆形线圈排斥型两种。

磁电式电流表的工作原理电流表的结构如图1所示。一个很强的马蹄形磁铁的两极之间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴旋转的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上安装有两个螺旋弹簧和指针。线圈的两端分别与这两个螺旋弹簧相连，被测电流通过这两个弹簧引入线圈。

鞋形磁铁和铁芯之间的磁场呈放射状均匀分布(图2)。无论通电线圈转到什么角度，其平面都与磁力线平行，因此被磁场偏转的线圈的偶极矩M1不随偏转角度而变化。另一方面，线圈的偏转会拉紧或放松弹簧，因此弹簧会产生一个阻止线圈偏转的力矩M2。线圈的偏转角越大，弹簧的力矩M2就越大。

M1和M2平衡时，线圈停在一定的偏转角，固定在转轴上的指针也转动相同的偏转角，指向表盘的一定刻度。

设电流表载流线圈的匝数为n，则线圈的偶极矩为M1=NBIS。由于NBS是恒定值，M1与电流强度I成正比.设k1=NBS，那么M1=k1I。另一方面，弹簧产生的力矩M2与偏转角成正比，即M2=k2，其中k2为比例常数。当M1和M2处于平衡时，k1I=k2，即=kI，其中k=k1/k2也是常数。可以看出，指针的偏转角度与电流强度成正比，也就是说，这个检流计的刻度是均匀的。

这种使用永久磁铁来偏转通电线圈的仪器被称为磁电仪器。该仪器的优点是刻度均匀，精度高，灵敏度高，可以测量非常微弱的电流。缺点是价格昂贵，对过载敏感。如果电流超过允许值，很容易烧坏，使用时要特别注意。

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