Com funcionen i funcionen els galvanòmetres
Un galvanòmetre és un instrument de mesura elèctric amb una escala no graduada que té una alta sensibilitat al corrent o tensió. Els galvanòmetres s'utilitzen àmpliament com a indicadors de zero i també per mesurar petits corrents, voltatges i quantitats d'electricitat si es coneix la constant del galvanòmetre.
A més dels magnetoelèctrics, hi ha altres tipus de galvanòmetres, com els electrostàtics, anomenats electròmetres. No obstant això, el seu ús és molt limitat.
El principal requisit per als galvanòmetres és una alta sensibilitat, que s'aconsegueix principalment reduint el moment contrari i utilitzant un punter de llum amb una llargada de feix llarg.
Es distingeixen pel disseny:
(a) galvanòmetres portàtils (amb escala incorporada) en els quals s'utilitzen tant indicadors com indicadors lluminosos;
b) galvanòmetres mirall, amb escala independent, que requereixen un ajust de nivell estacionari.
En els galvanòmetres portàtils, la part mòbil està muntada sobre cables, i en els galvanòmetres mirall - sobre una suspensió (Fig. 1).En el segon cas, el subministrament de corrent al bobinatge del bastidor 1 es realitza mitjançant una suspensió 2 i una rosca sense parell 4. Per mesurar l'angle de gir del bastidor, s'utilitza un mirall 3, on la llum s'il·lumina, s'enfoca un feix d'un il·luminador especial.
Arròs. 1. El dispositiu del galvanòmetre a la suspensió
La constant d'un galvanòmetre mirall d'aquest disseny depèn de la distància entre el mirall i l'escala. Es va acordar expressar per a una distància d'1 m, per exemple: CAz = 1,2x 10-6-6 A. A • m / mm. Per als galvanòmetres portàtils al passaport, indiqueu el preu de la divisió d'escala, per exemple: 1 divisió = 0,5 x 10
Els galvanòmetres mirall moderns més sensibles tenen un valor constant de fins a 10-11 A-m / mm. Per als galvanòmetres portàtils, la constant és d'uns 10-8 - 10-9 A / div.
L'estàndard dels galvanòmetres permet que una constant (o divisió de l'escala) es desviï del que s'indica al passaport en un ± 10%.
Una característica important del galvanòmetre és la constància de la posició zero del punter, que s'entén com el no retorn del punter a la marca zero quan es mou sense problemes des de la marca final de l'escala. Segons aquest paràmetre, els galvanòmetres es divideixen en descàrregues constants. La indicació convencional de la descàrrega de permanència a la posició zero del punter del galvanòmetre, consistent en la designació numèrica de la descàrrega de permanència tancada en un diamant, s'aplica a l'escala del galvanòmetre quan es marca.
Arròs. 2. Galvanometre
Molts galvanòmetres proporcionen una derivació magnètica. Mitjançant l'ajust de la posició de la derivació mitjançant el mànec tret, és possible canviar el valor de la inducció magnètica a l'espai de treball.Això canvia la constant així com una sèrie d'altres paràmetres del galvanòmetre. Tal com exigeix la norma, la derivació magnètica ha de canviar el corrent continu almenys 3 vegades. Al passaport del galvanòmetre i al seu marcatge, els valors de la constant s'indiquen en dues posicions finals de la derivació: completament inserida i totalment retirada.
El galvanòmetre ha de tenir un corrector que mogui el punter cap a un costat o l'altre de la marca zero durant la rotació circular. Els galvanòmetres amb una peça de suspensió mòbil han d'anar equipats amb un pany (un dispositiu per fixar mecànicament la part mòbil), que s'enganxa, per exemple, quan el dispositiu està desgastat.
A causa de la seva alta sensibilitat, els galvanòmetres han d'estar protegits de les interferències, per tant, els galvanòmetres estan protegits dels xocs mecànics muntant-los a les parets principals o bases especials, de corrents de fuga, amb blindatge electrostàtic, etc.
La naturalesa del moviment de la part mòbil del galvanòmetre quan canvia el valor mesurat depèn del seu amortiment, que ve determinat per la resistència del circuit extern. Per comoditat quan es treballa amb un galvanòmetre, aquesta resistència es tria a prop de l'anomenada resistència crítica externa RKindicada al passaport del galvanòmetre. Si el galvanòmetre està tancat a una resistència crítica externa, la fletxa s'acosta suaument i en un temps mínim a la posició d'equilibri, no la creua i no fluctua al seu voltant.
Un galvanòmetre balístic us permet mesurar petites quantitats d'electricitat (pols de corrent) que flueixen durant períodes curts de temps: fraccions de segon. Així, el galvanòmetre balístic està dissenyat per a mesures de pols.La teoria del galvanòmetre balístic mostra que si acceptem la suposició que la part mòbil comença a moure's després del final del pols de corrent a la bobina del marc mòbil, aleshores la quantitat d'electricitat que flueix al circuit B, proporcional a la primera deflexió màxima. del punter α1m, és a dir, és. Q = SatNS α1m, on Cb és la constant balística del galvanòmetre, expressada en penjolls per divisió.
Cal tenir en compte que Sb no es manté inalterable per a un galvanòmetre determinat, sinó que depèn de la resistència del circuit extern, que normalment requereix la seva determinació en el procés de mesures experimentalment. El supòsit anterior es compleix amb més precisió, major és el moment d'inèrcia de la part mòbil del galvanòmetre i, per tant, més llarg és el període d'oscil·lacions lliures To. Per als galvanòmetres balístics, T0 és desenes de segons (per als galvanòmetres convencionals, unitats de segons). Això s'aconsegueix augmentant el moment d'inèrcia de la part mòbil del galvanòmetre amb l'ajuda d'una part addicional en forma de disc.