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第55章 认识电度表

电度表是用来测量电能消耗量的仪器,我们简称它为“电表”。它是应用“阿拉涡圆盘”的原理,当圆盘旋转时,带动涡轮—蜗杆减速器旋转,减速器再带动数字盘旋转,显示出耗电量多少。

电度表中有个铝圆盘,在铝圆盘的上、下方,装有套入线圈的铁芯。上面铁芯的磁场线圈直接与电源相并联,加上的是电源的电压,所以叫“电压线圈”。下面铁芯的磁场线圈,是先与负荷串联以后,再并联在电源上,里面流过的是负荷所需要的电流,也就是使用电流,所以叫“电流线圈”。

由于圈数多,在“电压线圈”中加上电压以后,要稍稍经过一段时间,才有正常值的电流流动。根据楞次定律,线圈内一旦有电流流动,就有反方向的电压产生,就像它要阻止电流流动一样。如果电流要变小时,由于感应电压还很高,电流不可能立刻小下来。也就是说它不能像用开关切断电流时那样,电流立刻变成零。

另外,电度表的电压线圈小,加的是交流电压,由于电流比产生它的电压稍稍落后,所以在电压趋向最高值时才开始流动。当电压降低趋近于零时,由于电流仍然保持落后,逐渐趋向最大值。并且,磁力线也随着电流的变化而产生。

电表“电流线圈”的导线较粗,圈数也少。由于它同负荷(也就是用电的器具)串联,所以,它里面流过的是负荷电流,也叫使用电流。当负荷是电热器和白炽电灯等利用电流热效应工作的电器时,负荷电流并不落后于电源电压。而且,这时的磁力线也是随着负荷电流变化而同时产生出来的。

总而言之,在“电压线圈”中,电流落后,磁力线也落后。所以,上面的电磁铁产生的磁场落后;在“电流线圈”中,负荷电流不落后,它产生的磁力线也不落后。所以,下面的电磁铁产生的磁场不落后。这样一来,下面的磁场永远比上面的磁场先产生出来。

现在,假定电源电压达到最高值,负荷电流也就达到最大值,从电流线圈中就有磁力线产生出来。当电源电压趋向零,由于负荷电流变小,电流线圈的磁力线也减少。而电压线圈中的电流变大,磁力线就从它里面产生。由于电源电压有正、负极性变化(交流),所以,接下去磁力线又从电流线圈中出来。这样一来,就相当于有一个磁铁做旋转运动。于是,铝盘就会旋转起来。

要是只有电压线圈,或者只有电流线圈,圆盘是无法转动的。另外,磁力线越强,圆盘转得越快。换句话说,由于电压和电流成正比,所以,消耗的电量越多,圆盘转得越快,也就是说,圆盘转得越快,表明其消耗的电能越多。

电度表中的永久磁铁起制动作用。当负载电流为零(停止用电)时,由于惯性,圆盘不能马上停下来。这就要靠它在圆盘旋转时,产生反方向的电动势和反方问的磁场,使圆盘能尽快停止下来。

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