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课题 §2-1直流电流表与电压表 课时
教学 目的 1．了解磁电系测量机构的结构。
2．理解磁电系测量机构的工作原理及特点。
3．了解磁电系电流表的组成及分流电阻的计算。
4．了解多量程电流表的分流电路及特点。
5．了解磁电系电压表的组成及分压电阻的计算。
6．了解多量程电压表的分压电路。
教学 重点 1．磁电系测量机构的特点。
2．电流表分流电阻的计算、电压表分压电阻的计算。
教学 难点 1．磁电系测量机构的工作原理。
2．多量程电流表的分流电阻的计算。
课的类型 讲授课
教学方法 讲解法
教 具 磁电系测量机构教学演示表、电流表、电压表、万用表等。
复习旧课
在第一章里学习了电工仪表组成、电工仪表的误差和准确度、技术要求、电工测量的基本方法、电工测量的的误差及消除等基本知识。
新课引入
第二章主要学习电压与电流的测量仪表和方法等方面的知识。
新课讲授
一．磁电系测量机构的结构
1．结构 如图2-1所示
主要由永久磁铁、圆柱形铁心、可动线圈、游丝、转轴、指针等组成。
2．由铝框和磁铁组成磁感应式阻尼器。
3．游丝有两个作用：一是产生反作用力矩，二是把被测电流导入和导出可动线圈。
4．磁电系测量机构的磁路系统有外磁式、内磁式、内外磁式。如图2-3所示。
二．磁电系测量机构的工作原理
1．转动力矩的产生
当被测电流流入可动线圈时，与永久磁铁相互作用产生电磁力，在转轴上形成电磁力矩M，使得可动线圈转动。
M=2NBIlr=NBSI
可见，磁电系测量机构的电磁力矩M的大小与被测电流I的大小成正比。
2．反作用力矩的产生
线圈转动时引起游丝变形，产生反作用力矩Mf。并且有
Mf = D×α
3.当M=Mf时，指针静止。这样有
α=NBSI/D=(NBS/D)I
说明，磁电系测量机构的偏转角α的大小被测量的电流I成 正比。因此，可以用偏转角的大小来衡量被测电流的大小，并由指针在标长度尺上直接显示被测电流的数值。
三．磁电系测量机构的特点
1．准确度高，灵敏度高
2．功率消耗小。
3．刻度均匀，便于准确读数。
4．过载能力小。
5．只能测量直流。若要测量交流电量，要配用整流器。
四．磁电系电流表
1．磁电系电流表的组成
(1)磁电系电流表由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。
(2)分流电阻的计算
RA=RC/(n-1)
其中，n=Ix//IC 叫做仪表的电流扩大倍数。上式说明，给一个测量机构并联一个阻值为表头内阻1/(n-1)倍的电阻，即可以使仪表的量程扩大n倍。
2．分流电阻
锰铜材料制成，30A以下为内附式，30A以上为外附式，外附式有四个接线端子，
外面的两个为电流端子，里面的两个为电位端子，这样可以消除接线电阻对测量的影响。
分流电阻的额定值 额定电流和额定电压。
五．多量程电流表
1．开路式分流电路多量程电流表
优点 各量程的电阻相互独立，互不影响。
缺点 转换开关的接触电阻包含在分流电阻内，特别是转换开关接触不良时，被测电流全部流过表头，会导致表头烧坏。
2．闭路式分流电阻多量程电流表
优点 转换开关的接触电阻处在测量机构的分流电阻之外，保证了准确度，同时当转换开关接触不良时，不会烧坏测量机构。
缺点 各个量程之间相互影响，计算分流电阻比较复杂。
六．磁电系电压表
1．磁电系电压表的组成
由磁电系测量机构和串联的分压电阻组成。
要使电压量程扩大m倍，需要串联的分压电阻是测量机构内阻RC的(m-1)倍。
即 m=U/Uc时，RV=(m-1)RC
例题分析 例2-2(略写)
2．分压电阻
材料 锰铜
分类 600V以内为内附式，600V以上为外附式。
七．多量程电压表
常采用共用式分压电路，如图2-9所示。
优点 高量程分压电阻共用了低量程的分压电阻，节约了材料。
缺点 一旦低量程损坏，则高量程也无法使用。
电压表的灵敏度 电压表的内阻与电压表的量程的比值。单位 Ω/V。
它有两个作用：
(1)表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值；
(2)能方便地计算出该电压表各量程的内阻。
可见其意义是：电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也高。
课堂小结
磁电系单量程、多量程电流表及电压表。
磁电系测量机构的结构、原理和特点。
课堂练习
习题册相关内容。
课外作业

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