20xx粵教版高中物理選修3-1第3章第4節(jié)安培力的應(yīng)用-文庫吧在線文庫
【正文】 別接到直流電源的兩極上，鋁盤就會轉(zhuǎn)動起來，為什么？用什么方法可以改變鋁盤的轉(zhuǎn)動方向？ 圖 3－ 4－ 7 ? 解析： 由于鋁盤是良好的導(dǎo)體，我們可以把鋁盤看成是由許多條金屬棒拼合而成 (可以與自行車輪胎上的輻條類比 )．接通電源后，電流從鋁盤中心 O處流向盤與導(dǎo)電液的接觸處，從導(dǎo)電液中的引出導(dǎo)線流出，而這股電流恰好處在一個與電流垂直的磁場中，由左手定則可以判斷出它受到一個與盤面平行的安培力作用，這個力對轉(zhuǎn)軸的力矩不為零，所以在通電后鋁盤開始轉(zhuǎn)動起來．如果對鋁盤通一恒定的電流，則鋁盤就會不停地轉(zhuǎn)動下去，當(dāng)阻力的力矩與安培力的力矩相等時鋁盤就勻速轉(zhuǎn)動．不難看出，要改變鋁盤的轉(zhuǎn)動方向，我們可以改變電流方向或是改變磁場的方向． ? 答案： 見解析 ? 一、工作原理 ? 如圖 3－ 4－ 8所示，在磁性很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以轉(zhuǎn)動的鋁框，在鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈． ? 磁電式電表的工作原理及特點 圖 3－ 4－ 8 ? 1．均勻輻射磁場 ? 蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻射分布的磁場，放在其中的通電線圈不管轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行，線框兩邊所受的安培力方向始終跟線框面垂直． ? 2．兩種力矩平衡 ? 線框所受電磁力矩在任何位置時均為 M＝NISB. ? 當(dāng) N、 S、 B一定時，線框所受安培力矩與通入的電流強度成正比． ? 線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧變形，反抗線圈的轉(zhuǎn)動，電流越大，電磁力矩越大，與它平衡的反抗力矩也越大．兩力矩平衡時，線圈停在一定的位置上，反抗力矩 M′＝ kθ， k是恒量，是螺旋彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)．由 M＝ M′知， NBIS＝ kθ，即θ ＝ I ，對某一電流表， N、 B、 S、 k是確定的，因此線圈的偏轉(zhuǎn)角 度 θ與電流 I的大小成正比，即線圈上的指針偏轉(zhuǎn)角度跟電流 大小成正比，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)角度的大小就可測出電流的數(shù) 值．電流方向改變時，安培力方向隨著改變，指針的偏轉(zhuǎn)方向 也隨著改變，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向，就可知道電流的方向．因 此，電流表是測定電流強弱和方向的電學(xué)儀器，優(yōu)點是靈敏度 高，可以測很弱的電流．缺點是由于繞制線圈的導(dǎo)線很細(xì)， 允許通過的電流 (滿偏電流 Ig)很弱，過載能力弱，易燒壞． NBSk ? 二、電表特點 ? 1．因偏轉(zhuǎn)角度 θ∝ I，所以
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