Применения силы Ампера. ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Поскольку было установлено, что рамка с током, помещённая в постоянное магнитное поле, поворачивается до момента, когда нормаль к её плоскости установится вдоль линий магнитного поля, это свойство удобно использовать в устройстве электроизмерительных приборов (амперметров и вольтметров) так называемой магнитоэлектрической системы. Название "магнитоэлектрическая система" говорит о том, что магнит (постоянный, природный) окружает рамку с электрическим током, который следует оценить и на шкале показать величину измеряемого тока.
Конструкция электроизмерительного прибора.	Берут лёгкую алюминиевую рамку 2 прямоугольной формы, наматывают на неё катушку из тонкого провода. Рамку крепят на двух полуосях О и О', к которым прикреплена также стрелка прибора 4. Ось удерживается двумя тонкими спиральными пружинами 3. Силы упругости пружин, возвращающие рамку к положению равновесия в отсутствие тока, подобраны такими, чтобы были пропорциональными углу отклонения стрелки от положения равновесия. Катушку помещают между полюсами постоянного магнита М с наконечниками формы полого цилиндра. Внутри катушки располагают цилиндр 1 из мягкого железа. Такая конструкция обеспечивает радиальное направление линий магнитной индукции в области нахождения витков катушки (см рисунок). В результате при любом положении катушки силы, действующие на неё со стороны магнитного поля, максимальны и при неизменной силе тока постоянны. Векторы F и -F изображают силы, действующие на катушку состороны магнитного поля и поворачивающие её. Катушка с током будет поворачиваться до тех пор, пока силы упругости пружины не уравновесят силы Ампера, действующие на все витки катушки со стороны магнитного поля постоянного магнита.
Схема, показывающая механизм действия силы Ампера в приборе:	Увеличивая силу тока в рамке в 2 раза можно заметить, что рамка повернётся на угол, вдвое больший. Силы, действующие на рамку с током прямо пропорциональны силе тока, то есть можно, проградуировав прибор, измерять силу тока в рамке. Точно так же можно прибор настроить на измерение напряжения в цепи, если проградуировать шкалу в вольтах, причём сопротивление рамки с током должно быть выбрано очень большим по сравнению с сопротивлением участка цепи, на котором измеряем напряжение, так как вольтметр подсоединяют параллельно к потребителю тока и вольтметр не должен отводить большой ток, чтобы не нарушить условия прохождения тока по потребителю тока и не исказить показания напряжения на изучаемом участке электрической цепи.