Что такое прибор с подвижным железом?

Что такое прибор с подвижным железом?

Определение прибора с подвижным железом

Прибор с подвижным железом — это тип измерительного устройства, использующего магнитные свойства железа для измерения электрических величин.

Типы приборов с подвижным железом

Существует два основных типа: притягивающий и отталкивающий, которые функционируют на основе магнитных взаимодействий железных частей с магнитным полем.

Конструкция прибора с подвижным железом

Основная конструкция притягивающего типа прибора с подвижным железом показана ниже

Тонкий диск из мягкого железа эксцентрично установлен перед катушкой. Это железо тенденциозно перемещается внутрь, то есть из слабого магнитного поля в более сильное, когда через катушку протекает ток. Старые приборы с подвижным железом использовали гравитационное управление, но современные версии теперь используют пружинное управление. Регулировка балансировочного груза обеспечивает нулевое отклонение указателя.

Демпфирование в этих приборах достигается за счет трения воздуха, обычно с использованием движущегося поршня внутри воздушного шприца, как показано на рисунке.

Теория прибора с подвижным железом притягивающего типа

Предположим, что при отсутствии тока в катушке указатель находится в нулевом положении, угол, образованный осью железного диска с линией, перпендикулярной к полю, равен φ. Теперь, при наличии тока I и соответствующей силы магнитного поля, железный элемент отклоняется на угол θ. Компонента H в направлении оси отклоненного железного диска будет Hcos{90 – (θ + φ) или Hsin (θ + φ). Таким образом, сила F, действующая на диск в направлении катушки, пропорциональна H2sin(θ + φ), следовательно, сила также пропорциональна I2sin(θ + φ) при постоянной проницаемости. Если эта сила действует на диск на расстоянии l от оси, то момент отклонения,

Так как l постоянно.

Где k — константа.

Теперь, так как прибор управляется гравитацией, контролирующий момент будет

Где k' — константа.

В стационарном состоянии,

Где K — константа.