钳表演示电流互感器的实验初探
2014-10-21黄正玉姚力涛
物理教师 2014年9期
黄正玉 姚力涛
(深圳市第二实验学校,广东 深圳 518021)
1 引言
全日制普通高级中学物理教科书(第2册)以及现行的粤教版普通高中课程标准实验教科书(物理选修3-2)变压器一节,均介绍了电流互感器和电压互感器的原理和计算.然而对生活中开始普遍使用的钳表却均没有介绍.笔者试图对钳表如何测量电流进行初步实验探讨.
2 结构原理
钳表实物图如图1所示.其工作部分主要由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成.穿心式电流互感器铁心制成活动开口,且成钳形,故名钳形电流表.[1]
内部基本结构相当于一个变压器,如图2所示,根据变压器原理有关系式由I、N、N便可推算出I.2211

图1

图2
3 实验探究
和其他仪表一样,使用前也要机械调零.钳表是一个多功能表,其中的电压表、欧姆表和一般电压表、欧姆表使用方法一样.
钳表的最大优势就是可在不断电的情况下测量交变电流,下面分几步进行实验探究.
实验1:测量正在工作电路电流.
首先选择合适的电流测量量程,如图3将钳口张开将待测电流的导线放入钳口中央,使钳口闭合紧密,读出示数.
如图3所示,“12V 0.2A”的灯泡接在交流12V的电源上,用钳表测出电流I1=0.20A.
实验2:测量较小电流的改进方法.
当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准.根据变压原理,此时的示数和实际测量值需要进行换算.换算关系为,测量值=指示值/匝数.如图4所示,灯泡电流I2=A=0.23A.结果和……
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