Question

17．如图所示为电流表的构造，图甲为蹄形磁铁与铁心间磁场的示意图，图乙中abcd表示的是电流计中的通电线圈．ab=cd=1cm，ad=bc=0.9cm，共有50匝，线圈两边所在位置的磁感应强度为0.5特，已知线圈每转1°，弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为2.5×10^-8N?M．
（1）当线圈中电流为0.6毫安时，指针将转过多少度？
（2）如果指针的最大偏转角为90°，则这只电流计量程是多少？
（3）当指针偏转角为40°角时，通入线圈的电流多大？
（考查对电流表内部结构的认识，考查电流表的工作原理，考查电流表内电磁力矩的计算．考查运用课本知识解决实际问题的能力）

Answer 1

分析 由力矩平衡条件：设弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为M=2.5×10^-8N?M则NBIS=n×M，可求得：I或角度，可求得三个问题．

解答 解：线圈每转1°，弹簧产生的阻碍线圈偏转的力矩为M=2.5×10^-8N?M．
 （1）由NBIS=n×M   可得：n=$\frac{NBIs}{M}=\frac{50×0.6×1{0}^{-3}×0.5×1×1{0}^{-2}×0.9×1{0}^{-2}}{2.5×1{0}^{-8}}$=54°
  （2）由NBIS=n×M   可得：I=$\frac{nM}{NBS}$=$\frac{90×2.5×1{0}^{-8}}{50×0.5×1×1{0}^{-2}×0.9×1{0}^{-2}}$=0.01A=10mA
  （3）由NBIS=n×M   可得：I=$\frac{nM}{NBS}$=$\frac{40×2.5×1{0}^{-8}}{500×0.5×1×1{0}^{-2}×0.9×1{0}^{-2}}$=$0.01×\frac{2}{3}$A=$\frac{20}{3}mA$
答：（1）当线圈中电流为0.6毫安时，指针将转过54°度
（2）如果指针的最大偏转角为90°，则这只电流计量程是10mA
（3）当指针偏转角为40°角时，通入线圈的电流为$\frac{20}{3}mA$

点评 考查力矩的平衡条件，明确NBIS=n×M 求解各量．