第5节 电流表对被测电路的影响(修订中)
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就像电压表一样，电流表往往会影响它们所连接的电路中的电流量。然而，与理想电压表不同的是，理想电流表的内阻为零，以便在电流流过时尽可能降低电压。
请注意，这个理想的电阻值与电压表的电阻值完全相反。使用电压表，我们希望从被测电路中汲取尽可能少的电流。使用电流表，我们希望在传导电流时尽可能降低电压。
这是电流表对电路影响的一个极端示例：
在电流表与该电路断开的情况下，通过 3 Ω电阻器 (opens new window)的电流为 666.7 mA，通过 1.5 Ω 电阻器的电流为 1.33 安培。但是，如果电流表的内阻为 1/2 Ω，并且将其插入该电路的一个分支中，则其电阻会严重影响测量的分支电流：
有效地将左支路电阻从 3 Ω 增加到 3.5 Ω，电流表将读取 571.43 mA 而不是 666.7 mA。将相同的电流表放在右支路会更大程度地影响电流：
现在右支路电流为 1 安培，而不是 1.333 安培，这是因为在电流路径中添加电流表会增加电阻。
当使用与被测电路串联的标准电流表时，重新设计电流表以降低输入（引线间）电阻可能不切实际或不可能。但是，如果我们根据电压降选择一个分流电阻值放置在电路中以进行电流测量，并且我们可以选择广泛的电阻，那么最好为应用选择最低的实际电阻. 任何超过必要的电阻，分流器可能会通过在电流 (opens new window)路径中增加过多的电阻而对电路产生不利影响。
减少电流测量设备对电路的影响的一种巧妙方法是将电路线用作电流表运动本身的一部分。所有载流电线都会产生磁场，其强度与电流强度成正比。通过构建测量磁场强度的仪器，可以生产出非接触式电流表。这种仪表能够测量通过导体 (opens new window)的电流，甚至无需与电路进行物理接触，更不用说断开连续性或插入额外的电阻。
# 1. 钳形电流表
这种设计的电流表被称为“钳式”仪表，因为它们有“钳口”，可以打开然后固定在电路线上。钳形电流表可实现快速安全的电流测量，尤其是在大功率工业电路上。因为被测电路没有通过钳形表插入额外的电阻，所以在进行电流测量时不会产生误差。
钳式电流表的实际运动机制与铁片式仪器非常相似，只是没有内部线圈来产生磁场。更现代的钳式电流表设计利用称为霍尔效应传感器的小型磁场检测设备来准确确定磁场强度。
一些钳形表包含电子放大器 (opens new window)电路，以产生与钳口之间的导线中的电流成比例的小电压，该小电压连接到电压表，以便技术人员读取。因此，钳式单元可以是电压表的附属装置，用于电流测量。
# 2. 磁场感应电流表
下图显示了一种比钳式精度更低的磁场感应电流表：
这种电流表的工作原理与夹式仪表相同：围绕载流导体的圆形磁场使仪表的指针偏转，从而在刻度上产生指示。请注意这个特定仪表上有两个电流刻度：+/- 75 安培和 +/- 400 安培。
这两个测量刻度对应于仪表背面的两组凹槽。根据载流导体放置在哪一组槽口中，给定的磁场强度将对针产生不同程度的影响。实际上，导体相对于运动的两个不同位置在直接连接式电流表中充当两个不同量程的电阻器。
# 3.原文链接
Lessons in Electric Circuits (opens new window)
# 4. 总结
- 理想的电流表具有零电阻。
- “夹式”电流表通过测量导线周围的磁场强度而不是成为电路的一部分来测量通过导线的电流，使其成为理想的电流表。
- 钳形表可以快速安全地测量电流，因为表和电路之间没有导电接触。
相关练习：
# 5. 总目录
一次校对：向导协作团队 --- 李坤 (opens new window)