Принцип дії магнітоелектричних перетворювачів грунтується на викорис-товуванні взаємодії магнітного поля постійного магніту з електричним струмом, що протікає в провіднику. В таких перетворювачах, наприклад, мілівольтметрах, магніт нерухомий, а відхиляється, в залежності від вимірю-ваного струму, на деякий кут легка котушка, по якій цей струм протікає. Іншим видом цих перетворювачів є логометри («логос» – відношення), в яких кут відхилення рухомої частини залежить від відношення стумів у двох котушках.
Якщо в рівномірне (рис.1,а та б) магнітне поле помістити один виток проводу, по якому протікає постійний електричний струм, то внаслідок взає-
г) 
д)
Рис.1. Схеми магнітоелектричних: мілівольтметра а)…в) та логометра г) і д).
модії магнітного поля цього провідника з магнітним поле магніту, на нього
(згідно з законом французів Жана Біо та Фелікса Савари) діє пара сил F:
F = B ּ I ּ L, (1)
де B – магнітна індукція, I - сила стуму, L - довжина витка.
За ширини витка h сили F створюють обертальний момент Моб, який прагне повернути виток зо годинниковою стрілкою:
Моб = F (h ּ cosγ) = B ּ I ּ L ּ h ּ cosγ, (2)
де γ- кут між площиною витка та напрямком силових ліній магнітного поля.
За такої конструкції (рис.1,б) обертальний момент Моб пропорційний не тільки значенню сили струму I, що протікає по витку і є основною умовою при побудові мілівольтметра, але і від кута γ повороту витка, що є недоліком. Для його усунення застосовують іншу конструкцію полюсів постійного магніту, яка забезпечує радіальну (рис.1,в) конфігурацію магнітного поля. Силові лінії магнітного поля направлені по радіусу і при повертанні витка на деякий кут α зберігається постійність кута γ між площиною витка і напрямком силових ліній магнітного поля, при чому γ = 0, і:
Моб = B ּ I ּ L ּ h. (3)
Таким чином, при радіальному магнітному полі в зоні розміщення витка проводу із струмом, обертальний момент не залежить від значення кута повороту α. Цей ефект використовується у магнітоелектричних мілівольт-метрах, в яких для збільшення чутливості приладу замість одного витка використовують котушку з числом витків w. В цьому випадку:
Моб = w ּ B ּ I ּ L ּ h. (4)
За постійних w, L та h:
Моб = K1 ּ B ּ I, (5)
де K1 - коефіцієнт, що залежить від ширини рамки, активної її довжини та кількості витків дроту в ній, намотаного на каркасі.
Якщо ж у рівномірному магнітному полі розмістити дві рамки, що з’єднані
між собою під кутом 90 ° (рис.1,г) і в них протікають різні струми I1 та I2, то
моменти (обертальний М1(об) та протидіючий М2(об)) обох рамок будуть
дорівнювати: М1(об) = K1 ∙ I1 ּ cosγ, (6)
М2(об) = K2 ּ I2 ּ cos ( 90 °+γ) = - K2 ּ I2 ּ sinγ. (7)
В цьому випадку така рухома система буде повертатись доти, доки ці моменти, змінюючись при обертанні, не будуть в сумі дорівнювати нулю і тоді:
K1 ּ I1 ּ cosγ = K2 ּ I2 ּ sinγ, (8)
звідки загальний кут γ1,2 повороту такої системи із двох котушок дорівнює:
γ1,2 = arctg (K1 ּ I1 / K2 ּ I2) = f(I1 / I2). (9)
Останнє використовується у магнітоелектричних логометрах. Покази
(кут відхиленя рухомої частини приладу γ) логометра залежать від результату ділення струмів I1 на I2, але не зележать від зміни напруги його живлення Uжив, позаяк зміна напруги живлення призводить до пропорційного зростання обох струмів (залежність 9), яке автоматично компенсується їх відношенням. Докажемо це. Якщо в залежність (8) підставити значення струмів I1 та I2 для спрощеної схеми логометра, що приведена на рис.1,д, то отримуємо:
γ1,2 = arctg {K1 [Uжив / (R1 + R)] / K2 [Uжив / (R2 + Rt)]} =
= arctg [K1(R2 + Rt) / K2 (R1 + R)]. (10)
