感应式电能表的转动力矩是由电磁元件所产生。为使分析问题简单明了，暂不考虑各种损耗。设线路电压为U，电压线圈内的电流为IU，它滞后于U90°，IU所产生的磁通ΦU与IU同相。磁通ΦU穿过铝转盘在其内感应一电势eU，滞后于ΦU90°。由电势eU产生涡流iU，与eU同相。电流线圈内的负荷电流为I，I产生磁通ΦI，设负荷力率为1.0时，电流及由它所产生的磁通ΦI与电压U同相，与电压磁通ΦU相差90°。磁通ΦI穿过铝转盘在其内感应一电势eI与ΦI相差90°（滞后），由eI产生涡流iI与eI同相。所有这些量的相量关系与曲线如图5-6（a）、（b）所示。
图5-6 相量图与曲线
转动力矩由两部分所组成：电压磁通ΦU与电流磁通所产生的涡流iI相互作用而产生，电流磁通ΦI与电压磁通所产生的涡流iU相互作用所产生。我们可以分四个区域来研究电能表力矩的产生：0～π/2，π/2～π，π～3π/2及3π/2～2π。
在第一个区域内，即时间自0～π/2，电压磁通ΦU是负的，并且在逐渐减小中，因此电压磁极定为S极，磁通方向由下向上，如图5-7。产生涡流iU于铝转盘上，涡流iU将产生磁场，根据楞次定律，这个磁场是阻止ΦU的减小，因此它的方向应与ΦU的方向是相同的，即由下向上的。根据线圈右手定则，可以知道涡流iU的方向是逆时针方向，如图5-7（a）所示。
图5-7 电能表转矩的产生（0～π/2）
此时电流磁通ΦI方向是正的，并在加强中，电流磁极左侧定为N极，右则为S极，磁通ΦI的方向左侧向上，设为ΦI1，右侧向下设为ΦI2，左柱电流磁通ΦI1产生涡流iI1于铝盘上，iI1所产生的磁场抵制ΦI1的增加，因此它的方向是由上往下。所以涡流iI1的方向根据线圈右手定则是顺时针方向。右柱电流磁通ΦI2也感生涡流iI2于铝盘上，由iI2所产生的磁场方向为由下往上，所以iI2的方向是逆时针方向的。iI1、iI2在电压磁极下的方向都是由边缘向中心的，见图5-7（b）。
涡流iU与电流磁通ΦI1ΦI2作用，使铝转盘产生转动，根据电动机左手定则，可知铝盘转动方向为逆时针方向。涡流iI1、iI2与电压磁通ΦU作用，使铝盘产生转动，根据电动机左手定则，铝盘转动方向也是逆时针方向的。二者的转动方向是一致的，如图5-7所示。(www.xing528.com)
在第二区域内，即时间π/2～π，电压磁通ΦU是正的，并在增加中，电压磁极为N极，磁通方向自上向下，由它所感生的涡流iU其方向为逆时针方向，如图5-8（a）所示。此时电流磁通也是正的，但在减小中，ΦI1感生的涡流iI1的方向是逆时针方向，ΦI2感生的涡流iI2的方向是顺时针方向的，如图5-8（b）所示。iU与ΦI作用，iI与ΦU作用，使铝盘产生转动，它的方向是逆时针，如图5-8所示。
在第三区域内，即时间π～3π/2，电压磁通ΦU是正的，并在减小中，由它感生的涡流iU的方向是顺时针方向，如图5-9（a）。此时电流磁通ΦI是负的并在增加中，由它所感生的涡流iI1是逆时针方向，iI2是顺时针方向，如图5-9（b）所示，涡流与磁通交链产生铝盘的转动都是逆时针方向。
图5-8 电能表转矩的产生（π/2～π）
图5-9 电能表转矩的产生（π～3π/2）
在第四区域中，即时间3π/2～2π，电压磁通ΦU是负的，并在增加中，它所感生的涡流iU的方向为顺时针方向如图5-10（a）所示，此时电流磁通ΦI是负的，并在减小中，由它感生的涡流iI1的方向是顺时针方向，iI2是逆时针方向，如图5-10（b）所示。涡流与磁通作用产生铝盘运动，其方向为逆时针方向。从图5-7～图5-10可以看出，在一个周期内四个区域中，铝盘转动的方向都是逆时针方向，彼此是一致的。从第二周期起又重复上一周期的运动。因此，电能表在电压、电流磁通的作用下，铝盘始终朝一个方向转动。当负荷力率不为1.0时（须滞后），仍有同样的结果。
图5-10 电能表转矩的产生（3π/2～2π）
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