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电流表的矩形线圈数n=100 匝,矩形线圈处在磁场中的两条边长L1=2.5 cm,另两条边长为L2=2.4 cm.指针每转1度角,螺旋弹簧产生的阻碍力矩k=1.5×10-8 N·m,指针的最大偏转角为80度.已知电流表磁极间沿辐射方向分布的匀强磁场的磁感应强度B=1.0 T(如图15-3-7)求该电流表的满偏电流值(即电流表量程)多大?

15-3-7

解析:电流表的指针偏转80°时,螺旋弹簧的阻碍力矩为

M2=kθ=1.5×10-8×80 N·m=1.2×10-6 N·m

设电流表的满偏电流值为Ig,满偏时通电流圈所受磁场力力矩

M1=nBIgS=100×1×2.5×10-2×2.4×10-2 Ig N·m=6.0×10-2 Ig N·m

满偏时通电矩形线圈所受磁力矩与螺旋弹簧的阻力矩相等,即M1=M2

由此可得:Ig=A=2.0×10-5 A=20 μA.

答案:20 μA

练习册系列答案
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一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95.0Ω.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.

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(1)电压表和电流表示数
(2)整个电路每分钟产生的热量
(3)从计时开始,0.05s内流过电阻R的电量
(4)如果把电流表换成二极管(单向导电:正向电阻为0,反向电阻∞)请画出电阻R两端电压随时间变化的uR-t图线.

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一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值Emax=nωΦmax,其中Φmax为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求:
(1)线圈的角速度ω;
(2)感应电动势的最大值Emax
(3)串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.

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电流表的矩形线圈数n=100 匝,矩形线圈处在磁场中的两条边长L1=2.5 cm,另两条边长为L2=2.4 cm.指针每转1度角,螺旋弹簧产生的阻碍力矩k=1.5×10-8 N·m,指针的最大偏转角为80度.已知电流表磁极间沿辐射方向分布的匀强磁场的磁感应强度B=1.0 T(如图15-3-7)求该电流表的满偏电流值(即电流表量程)多大?

图15-3-7

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