《电工基础》 2.单位 公式中各物理量的单位均采用用国际单位制:安培力F的单位用牛顿(N):电流I的 单位用安培(A):长度l的单位用米(m):磁感应强度B的单位用特斯拉(T)。 3.左手定则 安培力F的方向可用左手定则判断:伸出左手,使拇指跟其他四指垂直,并都跟手掌 在一个平面内,让磁感线穿入手心,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为通电直导 线在磁场中所受安培力的方向。 由左手定则可知:F⊥B,F⊥l,即F垂直于B、I所决定的平面 二、磁场对通电线圈的作用力矩 将一矩形线圈abcd放在匀强磁场中,如图5-4所示,线圈的顶边ad和底边bc所受的 磁场力Fad、Fbe大小相等,方向相反,在一条直线上,彼此平衡:而作用在线圈两个侧边 ab和cd上的磁场力Fa、Fad虽然大小相等,方向相反,但不在一条直线上,产生了力矩 称为磁力矩。这个力矩使线圈绕OO转动,转动过程中,随着线圈平面与磁感线之间夹角 的改变,力臂在改变,磁力矩也在改变 当线圈平面与磁感线平行时,力臂最大,线圈受磁力矩最大; 当线圈平面与磁感线垂直时,力臂为零,线圈受磁力矩也为零 电流表就是根据上述原理工作的 三、电流表工作原理 结构 电流表的结构如图5-5所示 在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁心 铁心外套有一个可以绕轴转动的铝框,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,线圈两端分别接在这两个 螺旋弹簧上,被测电流就是经过这两个弹簧流入线圈的 2.工作原理 如图5-6所示,蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地辐向分布, 这样,不论通电线圈转到什么方向,它的平面都跟磁感线平行。 因此,线圈受到的偏转磁力矩M1就不随偏角而改变。通电线圈 所受的的磁力矩M1的大小与电流I成正比,即 M1=k1 式中k1为比例系数。 线圈偏转使弹簧扭紧或扭松,于是弹簧产生一个阻碍线圈偏 图5-5电流表的结构 转的力矩M,线圈偏转的角度越大,弹簧的力θ矩也越大, M2与偏转角θ成正比,即 M2=ke 图5-6磁电式电表的磁场《电工基础》 45 2．单位 公式中各物理量的单位均采用用国际单位制：安培力 F 的单位用牛顿(N)；电流 I 的 单位用安培(A)；长度 l 的单位用米(m)；磁感应强度 B 的单位用特斯拉(T)。 3．左手定则 安培力 F 的方向可用左手定则判断：伸出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都跟手掌 在一个平面内，让磁感线穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导 线在磁场中所受安培力的方向。 由左手定则可知：F ⊥ B，F ⊥ I，即 F 垂直于 B、I 所决定的平面。 二、磁场对通电线圈的作用力矩 将一矩形线圈 abcd 放在匀强磁场中，如图 5-4 所示，线圈的顶边 ad 和底边 bc 所受的 磁场力 Fad、Fbc大小相等，方向相反，在一条直线上，彼此平衡；而作用在线圈两个侧边 ab 和 cd 上的磁场力 Fab、Fcd 虽然大小相等，方向相反，但不在一条直线上，产生了力矩， 称为磁力矩。这个力矩使线圈绕 OO 转动，转动过程中，随着线圈平面与磁感线之间夹角 的改变，力臂在改变，磁力矩也在改变。 当线圈平面与磁感线平行时，力臂最大，线圈受磁力矩最大； 当线圈平面与磁感线垂直时，力臂为零，线圈受磁力矩也为零。 电流表就是根据上述原理工作的。 三、电流表工作原理 1．结构 电流表的结构如图 5-5 所示。 在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁心， 铁心外套有一个可以绕轴转动的铝框，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，线圈两端分别接在这两个 螺旋弹簧上，被测电流就是经过这两个弹簧流入线圈的。 2．工作原理 如图5-6所示，蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地辐向分布， 这样，不论通电线圈转到什么方向，它的平面都跟磁感线平行。 因此，线圈受到的偏转磁力矩 M1 就不随偏角而改变。通电线圈 所受的的磁力矩 M1 的大小与电流 I 成正比，即 M1 = k1I 式中 k1 为比例系数。 线圈偏转使弹簧扭紧或扭松，于是弹簧产生一个阻碍线圈偏 转的力矩 M2，线圈偏转的角度越大，弹簧的力 矩也越大， M2 与偏转角  成正比，即 M2 = k2 图 5-5 电流表的结构 图 5-6 磁电式电表的磁场 图 5-6 磁电式电表的