3.2 Магнітоелектричні прилади

Конструктивні особливості приладу	Фізичні явища, які покладені в основу принципу дії приладу	Рівняння шкали приладу	Принцип дії приладу
а) Магнітоелектричний прилад з рухомим магнітом: 1 – стрілочний покажчик; 2 – нерухома котушка; 3 – постійний магніт; 4 – дві спіральні пружини; 5 – циліндр;	Взаємодія магнітного потоку постійного магніту та поля котушки зі струмом	, де S - чутливість за струмом	Струм, що вимірюється, подається через вивідні клеми приладу та на котушку, провідники якої знаходяться в магнітному полі постійного магніту. Як результат, починає діяти сила Ампера, яка створює момент обертання. Взаємодія полів магнітної системи приладу здійснює повертання рухомої котушки на кут α. Повертання буде здійснюватись доки момент обертання не стане рівним протидіючому моменту, який створюють спіральні пружини.
Конструктивні особливості приладу	Фізичні явища, які покладені в основу принципу дії приладу	Рівняння шкали приладу	Принцип дії приладу
б) Магнітоелектричний прилад з рухомою котушкою: 1 – стрілочний покажчик; 3 – постійний магніт; 4 – дві спіральні пружини; 6 – шунт; 7 – полюси магніту; 8 – осердя; 9 – рухома котушка	Взаємодія магнітного потоку постійного магніту та поля котушки зі струмом	, де S - чутливість за струмом	Струм, що вимірюється, подається через вивідні клеми приладу та по спіральним пружинам надходить на котушку, провідники якої знаходяться в магнітному полі постійного магніту. Як результат, починає діяти сила Ампера, яка створює момент обертання. Взаємодія полів магнітної системи приладу здійснює повертання рухомої котушки на кут α. Повертання буде здійснюватись доки момент обертання не стане рівним протидіючому моменту, який створюють спіральні пружини.

Аналітичні залежності, які описують теорію магнітоелектричного приладу

Обертаючий момент	Протидіючий момент		Кут відхилення стрілки при МО=МПР
Чутливість приладу		Постійна приладу

де В – магнітна індукція;

S – активна площа котушки;

l – довжина котушки;

w – кількість витків котушки;

W – питомий протидіючий момент пружини.

Магнітоелектричні прилади мають високу чутливість та мале споживання енергії, стійкі до дії зовнішніх магнітних полів, але придатні тільки для вимірювання у колах постійного струму. Шкала приладів рівномірна, чутливість по всій довжіні шкали однакова.

3.3 Магнітоелектричні логометри

Різновидом магнітоелектричного приладу є магнітоелектричний логометр – це прилад, в якому протидіючий момент створюється не пружними елементами, а електромагнітними силами, що й створюють обертаючий момент. Прилад має дві рухомі котушки, які розташовані під певним кутом одна до одної. У приладі немає пружинок для подачі струму та для створення протидіючого моменту. Живлення до рухомих котушок подається через тонкі металеві стрічечки. На рисунку 5 наведена конструктивна схема магнітоелектричного логометра.

Рисунок 5 – Конструктивна схема магнітоелектричного логометра

Котушки підключені так, що при проходженні через них струмів I₁ та I₂ створюються два протилежно направлених моменти М₁ та М₂:

;

.

Якщо моменти різні за величинами, то рухома система починає повертатися в сторону дії більшого обертаючого моменту. Припустимо, що сила F₁ більша, ніж сила F_2, як наслідок, момент М₁ буде більшим, ніж момент М₂. Уся система почне повертатися за часовою стрілкою. Рамка зі струмом I₁ відходить від середини полюсів, а рамка зі струмом I₂ наближається до середині полюсів. Це призведе до того, що перша рамка знаходиться у магнітному полі з меншою індукцією, тому то сила F₁ зменшується, а також зменшується обертаючий момент М₁. Друга рамка зі струмом I₂ переміщується в магнітне поле з більшою індукцією, як наслідок, сила F₂ збільшується, а також збільшується момент М₂. Це збільшення буде здійснюватися до тих пір, поки два моменти стануть рівними одне одному. Вся система стає врівноваженою, а кут відхилення стрілочного покажчика дорівнює: