第1章 電工技術基礎常識

1.1 直流電路基礎常識

數控機床上的各種電氣設備，都是通過電流的作用來完成其相應功能的。為了電流的流通，需要構成電流的通路——電路。我們將大小和方向不隨時間的改變而改變的電流和電壓稱為直流電。由直流電源供電的電路稱為直流電路，直流電路是電路中最基本的一種形式。我們可以通過對電路的構成、電路中主要物理量的了解，運用歐姆定律、基爾霍夫定律，掌握對電路進行分析與計算的基本方法。

1.電路和電路模型

（1）電路

電流經過的路徑，稱為電路。最簡單的電路，如圖1.1所示。電路通常由4個主要部分組成，分別介紹如下。

[1] 電源：將其他形式的能量轉化為電能，為電路提供電能的設備，如蓄電池、干電池、發電機等。

[2] 負載：將電能轉化為其他形式能量的設備，是電路中的用電設備，如電燈是把電能轉化為光能和熱能的裝置，電動機是把電能轉化為機械能的設備。

[3] 導線：連接電源和負載的導電體，起著輸送和分配電能的作用。最常用的導線有銅線和鋁線。

[4] 輔助裝置：為了讓電路按照人們的要求安全地運行，電路還需要一些輔助裝置，如開關可以用來控制電路，使電路按照人們的需要來運行；熔斷器可以保證電路安全地運行。

（2）電路的作用

電路最基本的作用有以下兩個方面。

[1] 供應、輸送、分配和轉換電能，如將電源提供的電能輸送到用電設備供設備使用。

[2] 進行信息的測量、處理、傳遞、轉換和存儲，如電視機將接收到的電磁信號處理后，轉換成聲音和圖像信號，分別通過喇叭和顯示器播放出來。

（3）電路模型

電路的表示方法多種多樣，常用的有實物圖、電路圖、實物電路模型等。實物圖是為了工程施工的方便，按設備的大小取一定的比例繪制而成，供工程施工使用的。為了方便對實際電路進行分析計算，說明電路的工作原理，我們給每種電路元件都規定了固定的符號，突出元件的主要參數，將元件理想化，把一個實際電路理想化為電路模型。用規定符號繪制出來的電路圖形稱為電路圖。常用的電路元件符號，參考表1.1。

圖1.1屬于實物圖，用規定符號可以表示成電路圖，如圖1.2所示。其中，電源的電動勢和內阻分別為 E 和 r0；負載小燈泡為R；開關為S；它們之間用導線連接。由于導線的電阻很小，可以忽略不計，所以理想化為無電阻值的理想導線。

2.電路中的主要物理量

（1）電荷、電荷量

電荷：物質是由分子組成的，分子則由更小的微 粒——原子組成，而原子又由帶正電的原子核和帶一定數量負電的電子組成。通常，原子核所帶的正電荷，與其外面電子所帶的負電荷總量相等。因而，自然界存在兩種不同性質的電荷：正電荷和負電荷。

電荷量：表示帶電物體所帶電荷多少的物理量，簡稱電量，用符號 Q 或 q 表示，單位是庫侖（C）。

（2）電動勢、電位、電壓（電位差）

電動勢：在電源內部，電源力把單位正電荷從電源的負極移動到正極所做的功，稱為電動勢。其定義表達式為

電動勢的單位是伏特（V）。電動勢只存在于電源內部，其方向是從電源負極指向正極。在它的作用下，電源內部形成由負極到正極的電流。

電位：為了描述電場中各點電能的性質和強弱程度，我們引入電位這一新的物理量。試驗電荷在電場中某一點的電位能與它所帶電量的比值，稱為電場中該點的電位。其定義表達式為

式中 V——該電荷在電場中某一點的電位（V）；

W——該電荷在電場中某一點的電位能（J）；

q——該電荷所帶的電量（C）。

通常，a點的電位用Va表示，b點的電位用Vb表示，電位的單位也是伏特（V）。

分析電位時要注意，電位是相對于某一參考點而言的。為了方便分析，參考點也作為零電位點。參考點不同，即使在電路中的同一點，其電位值也不相同。如果一個電路只有一個參考點，那么，電路中各點的電位就只有一個數值。

電壓（電位差）：若電場中兩點的電位相同，則稱這兩點之間等電位。若這兩點電位不同，其電位的差值稱為這兩點之間的電位差，也稱為這兩點之間的電壓。電壓用符號 U 表示，單位是伏特（V）。

若a點電位為Va，b點電位為Vb，則兩點之間的電壓為

Uab=Va-Vb

根據Va和Vb的大小，可以有以下3種不同情況：

[1] V a＞Vb，表示a點電位高于b點電位；

[2] V a＜Vb，表示a點電位低于b點電位；

[3] V a=Vb，表示a、b兩點電位相等。

引入電位的概念后，電壓的方向可以定義為電位降低的方向。通常用箭頭、雙下標量Uab或者參考極性“+”、“-”3種方法表示電壓的方向。

（3）電流、電流強度

電流：電荷做的有規則的定向流動稱為電流。電流也是個矢量，我們規定正電荷流動的方向為電流的方向。電流的方向通常用箭頭來表示。

在分析電路時，既要選擇電流的參考方向，又要選擇電壓的參考方向，這兩種參考方向原則上都可以任意假定。但是為了方便計算，對于負載（也稱為外電路），習慣上把這兩者的參考方向選為一致，并稱為關聯參考方向。

電流強度：為了描述電流的大小，我們引入電流強度這一物理量。電流強度是指單位時間內通過導體某一橫截面的電量。電流強度簡稱電流，其單位是安培（A），簡稱安，表達式為

式中 I——電流強度（A）；

Q——流過導體某一橫截面的電量（C）；

t——導體某一橫截面流過電量為Q時所用的時間（s）。

大小和方向不隨時間的變化而變化的電流稱為穩恒直流電流；大小和方向隨時間的變化而變化的電流稱為交流電流。

（4）電功率

功率是指轉換能量的速率。電功率是指轉換電能的速率，即單位時間內把電能轉換成其他形式能量的多少，用字母P表示。電功率為

在國際單位制中，功率的基本單位是瓦，符號為W；工程中常用千瓦（kW）作為單位。

3.電阻、電容、電感元件

（1）電阻元件

[1] 電阻。導體中的自由電子在做定向移動的過程中，電子之間不斷地相互碰撞。并且，自由電子還要和組成導體的原子相碰撞，這樣，就對自由電子的運動起到了阻礙作用，即表現為對電流的阻礙作用。導體對電流起阻礙作用的能力稱為電阻。

電阻用 R 來表示，單位為歐姆（Ω），簡稱歐。在實際應用中，常覺得歐姆這個單位太小，經常會用千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）作為單位。它們之間的關系如下所示：

1 kΩ=103 Ω

1 MΩ=106 Ω

導體電阻的大小是由導體本身的性質決定的。實驗證明，對于一段長直金屬導體，在一定溫度下，導體電阻 R 的大小與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，還與導體金屬材料的性質有關。這就是電阻定律，用公式表示為

式中 ρ——導體的電阻率（Ω·m）；

L——導體的長度（m）；

S——導體的橫截面積（m2）；

R——導體的電阻（Ω）。

必須指出，不同的材料因溫度的變化而引起的電阻變化是不同的，同一導體在不同的溫度下有不同的電阻，也就有不同的電阻率。表1.2列出的電阻率是20℃時的值。

溫度每升高1℃時電阻所變化的數值與原來電阻值的比，稱為電阻的溫度系數，用字母α表示，單位為1/℃（℃-1）。

同一種材料的導體，在不同的溫度下，它們的電阻率也不同。當溫度升高時，金屬內部的分子熱運動加劇，對電流起的阻礙作用加大，電阻率就大。溫度對電阻率影響的表達式為

ρ=ρ0 [1+α(T-T0 )]

式中 ρ——溫度為T時的電阻率（Ω·m）；

ρ0——溫度為T0時的電阻率（Ω·m）；

α——導體的電阻溫度系數（1/℃）；

T——導體的材料溫度（℃）；

T0——參考溫度（常取20℃）。

不同材料制作的導體，它們的溫度系數也不同。

電阻器是利用導體材料具有電阻的特性制作而成的專用電子元件，人們習慣把電阻器簡稱為電阻。它和上述導體電阻在含義上有所不同。

常用的電阻器在形式上分為固定電阻、半可調電阻和可調電阻；在構造上又可分為線繞和非線繞（薄膜、碳質）電阻。電阻器在電路中常作為電路的負載，起著限制電流、降低電壓或調節、分配電路電流、電壓的作用。

在常用的電阻器上，除標明阻值外，還標明其額定功率。如果實際消耗功率大于額定功率，電阻器會因溫度過高而燒毀。因此，選用電阻器時，不僅要正確選用其阻值，還要選取合適的功率。

實驗證明，電阻的端電壓與通過電阻的電流成正比，在二者參考方向關聯的情況下可表示為

式中 R——元件的電阻。在國際單位制中，電阻的基本單位是歐姆（Ω）。

以上這一結論是由德國物理學家歐姆提出來的，稱為歐姆定律。它表明，電流通過電阻時沿著電流的方向產生壓降，其值為電流與電阻的乘積。

由式P=UI和式U=IR可知，在關聯參考方向下，電阻元件吸收的功率為

由于 I2、U2 總為正值，R為常數，因此 P 總大于零。這說明電阻元件總是在消耗能量，是一個耗能元件。

綜上所述，電阻這一名詞具有雙重含義，既可以表示器件、元件，又可以表示元件的參數。

[2] 電阻的連接及其等效變換。

● 電阻連接的概念。

把電阻一個接一個地依次連接起來，就構成了串聯電阻電路；把幾個電阻并列地連接起來，就構成了并聯電阻電路。

如果一個電路中，既有電阻串聯，又有電阻并聯，這個電路就稱為混聯電阻電路。

●電阻串、并聯的特點。

電阻串、并聯的特點如表1.3所示。

● 電阻的混聯及等效變換。

在實際的電子電路中，可以既有電阻的串聯，又有電阻的并聯，這種電路叫做電阻的混聯電路。對于簡單的混聯電路，可以分別通過電阻串、并聯的規律，一步一步加以等效簡化，最終求出總電阻。

對電阻混聯電路進行等效變換，通常采用兩種方法：利用電流的流向畫出等效電路圖；[2]利用電路中各個等電位點畫出等效電路圖。

【例1.1】 如圖1.3所示的電路中，已知R1=R2=8Ω，R3=R4=6Ω，R5=R6=4Ω， R7=R8=24Ω，R9=16Ω，電路端電壓U=224V，求流過電阻R9的電流和R9兩端的電壓是多少。

解：假設電流從A端流入，從B端流出。根據電流的流向，對電路進行整理，得出原電路的等效電路圖如圖1.4所示。

根據圖1.4中電阻的串、并聯關系，計算出電路總的等效電阻。可得總電阻值為

R=28Ω

再計算電路的總電流I

根據電阻并聯的分流關系可算出，流過R9的電流為

I9=2A

R 9兩端的電壓為

U 9=I9R9 =2×16=32V

● 封閉電路（全電路）歐姆定律。

在有源封閉電路中，不僅外電路有電阻，電源內部的內電路也有電阻 r，內電路的電阻就叫做內電阻，簡稱內阻。

如圖1.5所示，電源和它的內阻與外電路電阻的關系，相當于理想電源串聯一個電阻后再與外電路電阻（負載）相連接。因此，電源電動勢等于內阻上的壓降 U1和負載上的壓降U2之和，即

E=U 1+U2

習慣上，電源的端電壓用 U 來表示，電源內阻的壓降用 Ir 來表示。因此，上式可表示為

E=U+Ir

即

E=IR+Ir

所以

式中 I——流過電路的電流（A）；

E——電源電動勢（V）；

R——外電路電阻（負載）（Ω）；

r——電源內阻（Ω）。

這就是封閉電路（也稱為全電路）的歐姆定律。

（2）電容元件

[1] 電容器。電容器是儲存電荷和電能的元件，在電工和電子設備中被廣泛應用。

任何兩塊接近的金屬導體，被不導電的絕緣物質（如空氣、紙質、云母、滌綸薄膜、陶瓷等）在中間隔開，就構成了電容器。這兩塊金屬導體稱為電容器的極板，中間的絕緣物質稱為介質。

給電容器的兩極板接上直流電源，兩極板之間就有電壓產生。對任何一個電容器來說，兩極板帶的電荷量越多，兩極板之間的電壓就越高。而且，所帶電荷量與兩極板間的電壓成正比。我們稱這個比值為電容量，簡稱電容，其單位為法拉（F），簡稱法。它們之間的關系如下所示

式中 C—— 電容器的電容量（F）；

Q—— 一個極板上所帶的電荷（C）；

U—— 兩極板之間的電壓（V）。

由于法拉這個單位太大，因此在對電路進行分析及實際應用時，我們常使用微法（μF）和皮法（pF）這兩個單位，它們之間的關系為

1F = 106μF = 1012 pF

電容量是一個衡量電容器帶電荷能力的物理量。對同一個電容器而言，所帶電荷量與兩極板間的電壓比值是一個恒量；而對不同的電容器，這個比值一般不相同。

常用的電容器根據結構的不同可分為固定電容器、半可變電容器和可變電容器。根據所使用的介質不同，可分為紙質電容器、云母電容器、滌綸薄膜電容器、陶瓷電容器等。

在每個電容器上，除標明電容量外，還標有額定電壓值。在使用時，除注意正確選取電容量外，還要注意選取合適的工作電壓值。否則，電壓過高，會使極板之間的絕緣介質被擊穿而損壞。

[2] 電容器的連接。在實際應用中，有時一個電容器不能滿足使用的要求，例如，耐壓夠而電容量不合適，或電容量夠而耐壓不合適。為此，我們需要把幾個電容器串聯或并聯起來使用。電容器串、并聯的性質和作用如表1.4所列。

（3）電感元件

1918年，丹麥物理學家奧斯特通過實驗證明：帶電導體的周圍存在著磁場，磁場的強弱不僅取決于電流的大小，還與導體的形狀、尺寸等因素有關。如果把導線繞成線圈，電流通過線圈時，電能就變成磁場能存儲在線圈中。由此，我們把像線圈這樣的能夠存儲磁場能的元件稱為電感元件。

在物理學中已經知道，當電流通過線圈時，就會有磁通穿過線圈，磁通的方向和電流的方向有關并由右手螺旋定則確定。當磁通的參考方向和電流的參考方向符合右手螺旋定則時，磁通和電流成正比，可表示為

Φ總=LI

式中 Φ總——穿過線圈的總磁通。總磁通也稱為磁通鏈，它等于每一匝的磁通Φ 和匝數N的乘積，即Φ總=NΦ。

L——線圈的電感，它是一個線圈通過單位電流所產生的磁通鏈。

在國際單位制中，磁通和磁通鏈的單位都是韋（Wb），電流的單位為安（A），電感的單位為亨（H）。

與電阻或電容一樣，電感這一名詞也具有雙重含義，它可以指元器件的名稱，也可以指其參數。

通電線圈的磁場強弱，與線圈的繞線匝數及通入電流的大小成正比。如果把線圈套在鐵心上，電流流過線圈時所產生的磁場會把鐵心磁化，鐵心被磁化后產生的磁場強度會比電流的磁場強度增加成千上萬倍。

電流能夠產生磁場，磁場對電流也有力的作用。這種力叫做電磁力，可用左手定則判別電流在磁場中受到電磁力作用的方向。

導體處在變化的磁場中，或導體做切割磁力線運動時，都會產生電動勢，這種現象稱為電磁感應現象。這個電動勢稱為感應電動勢，導體回路中產生的電流稱為感應電流。

當電流流過線圈時，線圈周圍會產生磁場，即有磁通穿過線圈。當流過線圈的電流發生變化時，穿過線圈的磁通量也隨著發生變化。這時，線圈中就會產生感應電動勢。這種由于線圈自身電流的變化，在線圈自身所產生的感應電動勢稱為自感應電動勢，用符號 eL表示。其表達式為

式中 e L——自感應電動勢（V）；

L——電感量（H）；

——電流變化率。

根據上式，還可以規定自感系數的單位：當通過線圈中的電流變化1A時，若引起的自感應電動勢為1V，則這個線圈的自感系數為1H（亨利）。

值得注意的是，自感電動勢的大小除與電感量有關外，還與電流的變化率成正比。如果通過線圈的電流沒有變化，即使通入再大的直流電流，也不能產生自感電動勢。

4.基爾霍夫定律

對于簡單電路的分析和計算，運用歐姆定律就能解決問題。在實際應用中，經常會接觸到有兩個或兩個以上的有電源的支路組成的回路電路，運用電阻串、并聯的方法不能將它簡化成一個簡單的電路，這種電路稱為復雜電路，如圖1.6所示。為此，需要用到基爾霍夫的兩個定律。基爾霍夫定律是電路的基本定律，它反映了電路中電流、電壓遵循的客觀規律。

（1）電路分析技術（術語）用語

● 支路：由一個或幾個元件首尾依次相連構成的無分支電路。一條支路流過同樣大小的電流，稱為支路電流。

● 節點：三條或三條以上支路的連接點。

● 回路：電路中任意的閉合通路。

● 網孔：已確定的回路中不能再分的最簡單回路。

（2）基爾霍夫電流定律

基爾霍夫電流定律又稱為節點電流定律，它描述了節點電流之間的關系。定律指出：對于電路中的任意節點，在任一時刻，流入節點的電流之和，等于流出節點的電流之和。

例如，對于圖1.7中的節點a，有

I1+I3=I2+I4+I5

或

I1-I2+I3-I4-I5=0

亦即

∑I=0

說明

對于任意節點，如果我們規定，流入節點的電流為正，流出節點的電流為負，則電流的代數和永遠等于零。

基爾霍夫電流定律還可以推廣運用于任意假定的封閉面。如圖1.8所示，假定用虛線把三個元件圍成一個封閉面S，則流進封閉面S的電流應等于流出封閉面S的電流，即

I1+I2+I3=0

說明

在復雜電路的分析和計算中，通常事先不知道每一條支路電流的實際方向。這時，可以對已知電流按已知方向標定，對未知電流先任意標定其參考方向，若最后計算得出某支路的電流為負值，則表明實際電流的方向與標定的方向相反；若計算得出的結果為正值，則表明實際的電流方向與標定的方向一致。

【例1.2】 參見圖1.9，已知：I1=25mA，I3=16mA，I4=12mA，求流過其余各電阻的電流。

解：如圖1.9所示，先任意標定未知電流I2、I5、I6的方向。

應用基爾霍夫電流定律，對節點a列出節點電流方程

I1=I2+I3

求出

I2=I1-I3=25-16=9mA

同理，對c和d兩點，可以列出

I4=I3+I6

I2=I5+I6

所以，可以求出

I6=I4-I3=12-16=-4mA

I5=I2-I6=9-(-4)=13mA

其中，I6為負值，表示電流的實際方向與標定的方向相反。

（3）基爾霍夫電壓定律

基爾霍夫電壓定律又稱為回路電壓定律，它反映了在一個封閉回路中各段電壓升降之間的關系。定律指出：電路中任一回路內各段電壓的代數和為零，即

∑U=0

在運用基爾霍夫電壓定律時，往往需要規定一個回路的繞行方向，若電壓的參考方向與回路繞行方向相一致，則此電壓取正號；若電壓的參考方向與回路繞行方向相反，則電壓取負號。

如圖1.10所示，整個閉合回路的電壓為

Uac+Uce+Uea=0

即

-I1R1+I2R2-E1+E2-I3R3=0

移項得

-I1R1+I2R2-I3R3=E1-E2

表明：在任意一個閉合回路中，各段電阻上電壓降的代數和等于電動勢的代數和。

亦即

∑(IR)=∑E

其中，電流參考方向與回路繞行方向一致則取正號；相反則取負號；電動勢的方向與回路繞行方向一致則取正號，相反則取負號。這是因為，式∑U=0中電動勢是作為電壓來處理的，式∑(IR)=∑E中則是作為電動勢來處理的，而電壓方向與電動勢正方向剛好相反。

【例1.3】 參見如圖1.11所示的電路，應用基爾霍夫電壓定律列出回路方程。

解：如圖1.11所示，按順時針繞行方向和各支路電流參考方向進行分析。

根據∑(IR)=∑E，以及各項正、負號的規定，得出這兩個回路方程為

I1R1+I3R3=E1

-I2R2-I3R3=-E2

由于左邊回路中I1、I3的參考方向與回路繞行方向相同，所以電壓I1R1、I3R3前面取正號；而右邊回路中I2、I3的參考方向與回路繞行方向相反，所以電壓I2R2、I3R3前面取負號。

同理，電動勢E1的方向與回路繞行方向相同，前面取正號；而電動勢E2的方向與回路繞行方向相反，前面取負號。

【例1.4】 參見如圖1.12所示的電路。其中電阻：R1=12Ω，R2=3Ω，R3=6Ω；電動勢：E1=42V，E2=21V。求流過各電阻的電流。

解：設各支路電流I1、I2、I3的方向如圖中所示，回路采用順時針方向繞行，則可得

I1=I2+I3

-E2+I2R2-E1+I1R1=0

I3R3-I2R2+E2=0

代入已知數值，可得

I1=I2+I3

-21+3I2-42+12I1=0

6I3-3I2+21=0

整理后得

化簡后得

代入[1]式

21-I2=4I2+2I2-14

求出

I2=5A

代入[4]、[5]式，求出

I1=4A

I3=-1A

其中，I3為負號，表示I3的實際方向與參考方向相反。

5.電工儀表及測量

在實際工作中，電流、電壓、電功率、電能、電阻等物理量，除了可以通過計算和分析方法求得外，還可以用電工測量儀表來測量得出。凡是測量各種電學、磁學物理量數值的儀表統稱為電工測量儀表。

電工測量儀表的種類很多，常用的有磁電式、電磁式和電動式儀表。

（1）磁電式儀表

磁電式儀表主要用來測量直流電流，有時也可測電壓等參數。它是利用載流線圈在磁場中受力而轉動的原理來工作的。

[1] 磁電式儀表的結構與原理如下所述。

●結構：磁電式儀表的結構由磁路系統和活動線圈兩部分組成，如圖1.13所示。磁路系統由馬蹄形磁鐵的兩個半圓形極掌和固定于支架上的圓柱形鐵心組成。磁力線從一個極掌出來，經過鐵心到另一個極掌，再經過永久磁鐵內部回到前一個極掌。活動線圈的整體在鐵心與極掌的氣隙之間。線圈的軸分成兩組，分別在線圈的兩端，線圈轉軸的兩端分別焊有兩個游絲。前游絲與調零裝置相連，后游絲固定在支架上。

● 原理：當被測電流進入線圈時，由于載流導體受到磁場電磁力的作用，導致線圈帶動指針克服游絲的阻力產生偏轉，當轉矩與游絲所產生的反抗力矩平衡時，指針就停止在一定的位置上。因為一定的電流對應著一定的偏轉角度，所以，我們可以通過偏轉角度的大小來顯示被測電流的大小。當被測電流消失后，指針受游絲的作用，回到零位。

[2] 磁電式儀表的特點。磁電式儀表具有靈敏度高、準確度高、阻尼性好、刻度均勻、消耗功率小的優點，但由于通入線圈的電流方向不同，指針的偏轉方向也不同，所以在使用時，要注意表的正、負極不能接錯。且磁電式儀表只能測直流電，不能直接測交流電。同時，由于線圈繞線和游絲的截面積比較小，不能直接通入大電流。

（2）電磁式儀表

電磁式儀表主要用來顯示交流電流、電壓的有效值，也可作為交、直流兩用電流表、電壓表使用。它是利用載流線圈的磁場使鐵片磁化而動作的。

[1] 電磁式儀表的結構與原理如下所述。

● 結構：電磁式儀表由圓柱形線圈和圓弧狀的不動鐵片（靜鐵片）組成，如圖1.14所示。靠近不動鐵片，有一個圓弧狀的可動鐵片，它與轉軸相連，轉軸上固定有指針和游絲，指針的尾部有一個在空氣盒中的鋁片，它對指針的偏轉起阻尼作用，使指針在偏轉時不會來回擺動。

● 原理：當被測電流通入線圈時，在線圈內部會產生磁場，靜鐵片和動鐵片同時被磁化。相對應端為同一極性，由于同極性磁極相斥，因此產生偏轉轉矩，使得動鐵片帶動轉軸和指針產生偏轉。當轉矩與游絲所產生的反抗力矩平衡時，指針就停止在一定的位置上。因為被測電流與指針的偏轉角度之間存在對應關系，所以，指針偏轉角度的大小，也就反映出電流的大小。

[2] 電磁式儀表的特點。電磁式儀表具有交、直流都可用，過載能力強的優點。但由于鐵片中有磁損耗，因此存在準確度低的缺點。同時，由于偏轉角與被測電流的非線性關系，所以，表盤是非均勻刻度的。

（3）電動式儀表

電動式儀表可進行交流、直流的測量，尤其是進行精確度高的交流測量。它是利用兩載流導體之間具有相互作用力進行工作的。

[1] 電動式儀表的結構與原理如下所述。

● 結構：電動式儀表由用較粗導線繞成的固定線圈、用細導線繞成的活動線圈、空氣阻尼器及游絲等部件組成。轉軸穿入并固定在活動線圈上，以便帶動指針偏轉。空氣阻尼器在指針擺動時，利用空氣阻力所產生的阻尼轉矩使擺動迅速停止。

● 原理：當固定線圈中通入被測電流時，線圈內部產生與電流成正比的磁場，由于活動線圈與固定線圈串聯，所以，活動線圈也有電流通過，產生磁場。兩個線圈所產生的磁場相互作用，就出現轉動力矩，導致活動線圈帶動指針偏轉。當轉矩與游絲所產生的反抗力矩平衡時，指針就停止在一定的位置上。

[2] 電動式儀表的特點。電動式儀表具有準確度高，交流、直流兩用的優點。也存在受外界磁場影響大、本身耗能多、過載能力弱、價格高的缺點。同時，表盤刻度不均勻。