Далее: 6.  Электродинамические приборы Вверх: Методические указания Назад: 4.  Магнитоэлектрические приборы   Оглавление

5.  Электромагнитные приборы

Электромагнитные приборы действуют по принципу перемещения подвижного сердечника из ферромагнитного материала под влиянием магнитного поля неподвижной катушки. Сердечник укреплен на одной оси со стрелкой указателя (см. рис. 5.1). Лепесток 2 из ферромагнитного материала (мягкой стали или специального сплава) эксцентрично насаженный на ось со стрелкой, втягивается магнитным полем неподвижной катушки 1, которое образуется током, проходящим по ее обмотке.

Рис. 5.1 

Вращающий момент в электромагнитных приборах может быть определен исходя из измерения энергии магнитного поля катушки прибора при изменении в ней тока $I$ и ее индуктивности $L$ при перемещении сердечника. Как известно, энергия магнитного поля

$$W_{\text{м}}={LI^2\over 2}\,,$$

а потенциальная энергия упругодеформированной пружины, обусловленная поворотом сердечника на угол $\varphi$,

$$W_n=M_{\text{вр}}\varphi\,.$$

При вращении сердечника, а, следовательно, и оси

$$M_{\text{вр}}d\varphi={I^2dL\over 2}\,,$$

откуда

$$M_{\text{вр}}={1\over 2}I^2{dL\over d\varphi}\,.$$

В режиме установившегося отклонения при создании противодействующего момента пружиной $M_{\text{пр}}=M_{\text{вр}}$, т.е. с учетом того, что $M_{\text{пр}}=\alpha\varphi$, получим

$$\alpha\varphi={1\over 2}I^2{dL\over d\varphi}\,,$$

откуда

$$\varphi={1\over 2\alpha}I^2{dL\over d\varphi}\,.$$

Из полученного выражения видно, что знак угла отклонения стрелки прибора не зависит направления тока в катушке. Следовательно, приборы пригодны для измерения в цепях постоянного и переменного токов. В цепи переменного тока они измеряют действующее значение тока или напряжения.

Далее: 6.  Электродинамические приборы Вверх: Методические указания Назад: 4.  Магнитоэлектрические приборы   Оглавление