Электромагнитная система

 

Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля катушки, по которой протекает измеряемый ток, и подвижного железного сердечника, намагниченного полем катушки (рис. 2).

Неподвижная катушка 1 имеет узкую щель, в которую может втягиваться (при прохождении тока по обмотке) сердечник 2 из мягкого железа особой формы, эксцентрично насаженный на ось 3. На этой же оси закреплена стрелка.

Магнитное поле катушки пропорционально величине протекающего по обмотке тока, намагничивание железного сердечника также увеличивается с увеличением тока. Можно приблизительно считать, что вращающий момент пропорционален квадрату силы тока, т.е.

 

М_ВР = k₁ I ² ,

 

где k₁ - коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции прибора.

Противодействующий момент M_УПР , создаваемый пружиной при закручивании,

M_УПР = k₂ j .

 

 

Равновесие подвижной части прибора наступает при условии

 

k₂ j = k₁ I ² , т.е j ~ I ² .

 

Эта зависимость показывает, что угол поворота стрелки пропорционален квадрату силы тока, т.е. шкала приборов этой системы неравномерная, квадратичная.

Так как сердечник 2 изготавливается из мягкого железа, и поэтому будет втягиваться в зазор катушки 1 при любом направлении измеряемого тока, проходящего через нее, то приборы электромагнитной системы пригодны для измерения как постоянного, так и переменного тока.

Достоинствами приборов этой системы являются: возможность измерения в цепях постоянного и переменного токов; простота конструкции; механическая прочность; выносливость в отношении перегрузок.

К недостаткам этих приборов относятся: большое потребление энергии, вследствие чего они не пригодны для измерения малых токов и напряжений; чувствительность к внешним магнитным полям; относительно низкая точность; неравномерность шкалы.