Khi có dòng điện chạy qua khung dây thì từtrường cảm ứng của khung dây sẽtác dụng với từ trường của nam châm vĩnh cửu. Lực tương tác này sẽ tác động lên các cạnh của khung dây tạo ra Momen quay làm dịch chuyển phần động. Chiều của lực tương tác được
xác định theo quy tắc bàn tay trái. Khi dòng điện của đại lượng cần đo càng lớn thì khung
dây quay càng nhiều, do đó góc quay của kim chỉ thịcàng lớn.
Lực điện từtác dụng lên các cạnh khung dây có trị số bằng nhau nhưng ngược chiều. . . .
FN B I L (2. 1)
Trong đó:
F : lực điện từtác dụng lên một cạnh khung dây (N)
N : sốvòng dây (vòng)
B : độ cảm ứng từ trong khe hở không khí (T)
I : cường độdòng điện chạy qua khung dây (A)
L : chiều dài tác dụng của khung dây (m) Momen quay của lực điện từF:
. . . .
q
M F W N B I LW N B I S (2. 2)
W : bề rộng khung dây (m)
S : diện tích của khung dây (m2)
. . .
q
M N B I S (2. 3)
Khi khung dây dịch chuyển, lò xo xoắn ốc tạo ra Momen cản (Mc).
.
c c
M K (2. 4)
Kc : hệ số cản của lò xo
Chương 2: Cơ cấu chỉ thị của thiết bịđo lường
23
Hệ số cản của lò xo phụ thuộc vào tính chất đàn hồi của vật liệu chế tạo lò xo cũng như kích thước hình dạng của nó.
Khi khung dây đứng yên ở vịtrí tương ứng với dòng điện cần đo, ta có:
q c M M (2. 5) . . . c. N B I S K (2. 6) . . . c N B S I K (2. 7) Đặt . . I c N B S K
K là hệ số tỉ lệdòng điện. Suy ra, góc quay của kim chỉ thị là:
.
I K I
(2. 8)
Góc lệch α tỉ lệ thuận với dòng điện I. Dòng điện chạy qua khung dây càng lớn thì góc
lệch αcàng tăng.
Muốn tăng độ nhạy của cơ cấu đo ta có thể tăng độ lớn cảm ứng từ B trong khe hở không khí, hoặc tăng sốvòng dây quấn của khung dây.