е поле, яке намагнічує фасонний сталевий сердечник і створює деяку силу, прагнучу повернути сердечник навколо осі. При переміщенні точки С сердечника по дузі буде здійснена робота:
,
де R - радіус обертання точки С і - центральний кут, відповідний дузі. Робота вчиняється за рахунок енергії магнітного поля котушки, тому
= а враховуючи, що, одержимо:
В
Повороту сердечника протидіє спіральна пружина, створюючи протидіючий момент, де k - Жорсткість пружини, а О± - кут повороту сердечника. Тоді при досягненні рівноваги,. Взагалі кажучи, і сильно залежить від форми сердечника. Поклавши в межах повороту сердечника, отримаємо:
,
де . br/>
Отриманий результат показує, що шкала електромагнітного приладу нерівномірна. Вона, у основному, повинна бути квадратичної, тобто стислій на початку і розтягнутої в кінці. Однак шляхом додання фасонної форми сердечникові і розташуванням його в котушці (що призведе до зміни множника) можна істотно поліпшити характер шкали, зробивши її практично разномерной в робочої часті.Направленіе відхилення стрілки приладу не залежить від напрямку струму в котушці, так як при зміні спрямована струму одночасно змінюється напрямок магнітної індукції всередині котушки і в осерді, а характер їх взаємодії (притягання) не змінюється. Цей же висновок випливає і з виразу обертаючого моменту, в яке значення струму входить в квадраті. Тому прилади електромагнітної системи придатні і для вимірювання змінних струмів. При вимірюванні змінної ^ струму рухома система приладу повертається на деякий кут, який визначається середнім значенням крутного моменту за період. Визначимо крутний момент рухомий системи прібора.Пусть вимірюваний струм змінюється за законом
,
Тоді миттєве значення обертального моменту дорівнює
,
а середнє за період значення цього моменту
.
Таким чином, середнє значення крутного моменту, що діє на рухому систему електромагнітного приладу при вимірах змінного струму, пропорційно квадрату діючого значення змінного струму, тобто. Квадратична залежність кута повороту рухомої системи електромагнітного приладу від струму має просте фізичне пояснення: струм в котушці створює магнітне поле, яке намагнічує сердечник. В результаті намагнічений сердечник взаємодіє з котушкою, при цьому намагніченість осердя змінюється разом із змінами струму в котушці.
Ми розглянули пристрій і дію приладів з плоскою котушкою. Крім цієї конструкції в даний час широке застосування отримали так звані прилади з круглою котушкою.
Вимірюваний струм протікає по обмотці круглої котушки 1 і створює усередині неї магнітне поле, в якому містяться два сталевих сердечника: один - нерухомий 2, прикріплений до каркаса, інший - рухливий 3, пов'язаний з віссю приладу. br/>В
Місця кінці сердечника під дією магнітного поля котушки намагнічуються однойменно і відштовхуються, викликаючи відповідний вимірюваному струму поворот рухомої системи. Очевидно, що наведені міркування, пов'язані з приладам з плоскою котушкою, справедливі і для приборів з круглою котушкою. Електромагнітні прилади застосовуються як амперметри і як вольтметри. У останньому випадку обмотка виконується великим числом витків тонкого мідного дроту. Застосування сталевих сердечників в електромагнітних приладах викликає різні свідчення при вимірах в ланцюгах постійного і змінного струмів, так як в колах змінного струму додаються втрати на гістерезис і на вихрові струми. Тому електромагнітні прилади, як правило, градуіруют або для постійного струму, або для змінного. Для зменшення похибки від гістерезису сердечники деяких приладів (клас 0,2) виготовляють зі спеціального сплаву - пермаллоя з особливо малим значенням коерцитивної сили. Для виключення впливу зовнішніх полів у деяких електромагнітних приладів застосовують астатичні вимірювальні механізми.Для заспокоєння коливань рухомої системи в електромагнітних приладах з плоскою котушкою застосовують повітряні заспокоювачі, а в приладах з круглою котушкою - частіше магнітоін-дукціонние
Достоїнствами електромагнітних приладів є: простота конструкції; здатність витримувати великі перевантаження, придатність для постійних і змінних струмів, невисока вартість і можливість широкого використання в якості щитових пріборов.Недостаткі цих приладів - нерівномірна шкала, вплив зовнішніх магнітних полів на показання приладів, мала чутливість. Позначення електромагнітних приладів:. br/>
Магнітоелектричний ПРИЛАДИ
В
Принцип дії приладів магнітоелектричної системи заснований на взаємодії провідника зі струмом (рамки 3) з магнітним полем постійного магніту М.Подковообразний постійний магніт М, сталеві полюсні наконечники N і S, сталевий циліндр 2 утворюють магнітну ланцюг (полюсні наконечники і сталевий циліндр служать для зменшення магнітного опору цього ланцюга). Завдяки формі полюсн...
