В этой статье объясняется, что такое гальванометры. Конкретно вы узнаете, для чего используется гальванометр, кто изобрел это устройство, из каких частей состоит гальванометр, какие существуют типы гальванометров и как работает этот измерительный прибор.
Что такое гальванометр?
Гальванометр – измерительный прибор, используемый для измерения электрического тока. Проще говоря, гальванометр – это прибор, используемый в электрических цепях для определения силы и направления электрического тока в цепи.
Работа гальванометра связана с магнитной силой, создаваемой постоянным магнитом. Потому что в зависимости от величины электрического тока магнитная сила в большей или меньшей степени велика и, следовательно, заставляет стрелку гальванометра вращаться в большей или меньшей степени. Ниже мы углубимся в то, как работает это устройство.
Физическая концепция гальванометра была впервые описана Гансом Эрстедом в 1820 году, но конструкция первого гальванометра была разработана Иоганном Швайггером в 1820 году, поэтому Швайггера можно считать инвентарем гальванометра. Наконец, с 1836 года этот прибор стали называть гальванометром в честь физика Луиджи Гальвани. Логично, что этот тип устройств развивался и совершенствовался на протяжении всей истории, но именно отсюда и зародился гальванометр.
Части гальванометра
Части гальванометра :
- Стрелка : это часть гальванометра, которая показывает величину, соответствующую интенсивности измеряемого электрического тока.
- Шкала : часть гальванометра, предварительно откалиброванная, которая показывает значение электрического тока.
- Катушка : проводящие кабели, по которым циркулирует измеряемый электрический ток.
- Пружина : передает игле магнитное движение, вызванное постоянными магнитами катушки. Таким образом, он действует как соединитель между шпулькой и иглой.
- Постоянные магниты – часть гальванометра, создающая магнитное поле, прямо пропорциональное силе электрического тока. Это магнитное поле заставляет катушку двигаться.
Как работает гальванометр
Теперь, когда мы знаем определение гальванометра и его части, мы увидим, как работает этот тип устройства.
Работа гальванометра основана на движении иглы, которая вращается под действием магнитного поля прямо пропорционально силе электрического тока в цепи.
Другими словами, катушка гальванометра находится под действием магнитного поля постоянных магнитов. Поэтому, когда внутри катушки протекает электричество, она начинает вращаться. И, более того, он будет вращаться более или менее в зависимости от протекающего внутри электрического тока.
Тогда вращение катушки также приведет к вращению пружины. А поскольку с иглой соединена пружина, то игла тоже будет двигаться. В заключение отметим, что стрелка гальванометра будет двигаться прямо пропорционально силе электрического тока в цепи.
Наконец, на предварительно откалиброванной шкале гальванометра будет отмечено значение, соответствующее силе электрического тока.
Виды гальванометров
Гальванометры можно разделить на два основных типа:
- Гальванометр с подвижной рамой . В гальванометрах этого типа игла соединена с катушкой пружиной. Аналогично катушка связана с магнитным полем, создаваемым неподвижным магнитом. Когда электрический ток протекает через катушку, магнитная сила заставляет катушку двигаться, заставляя иглу вращаться прямо пропорционально интенсивности электрического тока. Это гальванометр, описанный в предыдущем разделе.
- Гальванометр с подвижным магнитом : в гальванометрах этого типа движущимся элементом является не катушка, а магнит. Когда электрический ток проходит через катушку, возникает магнитная сила, которая заставляет магнит двигаться. Так игла связана с магнитом, поэтому игла тоже движется в зависимости от электрического тока в цепи.
Следует отметить, что существует особый класс гальванометров, специально предназначенных для удобства транспортировки. Таким образом, портативный гальванометр можно рассматривать как еще один вариант гальванометра. Но на самом деле его работа основана на одном из двух описанных выше методов.
Разница между гальванометром и амперметром
Отличие гальванометра от амперметра состоит в том, что гальванометр служит для определения направления и величины электрического тока, а амперметр может измерять только величину электрического тока.
С другой стороны, амперметры обычно имеют большую точность, чем гальванометры. Фактически, для измерения силы электрического тока мы обычно используем амперметр, поскольку обычно направление тока известно.
Кроме того, гальванометр может измерять электрический ток только в цепи постоянного тока. Амперметры полезны как для цепей постоянного, так и для переменного тока.
Разница между гальванометром и вольтметром
Разница между гальванометром и вольтметром заключается в измеряемой ими величине электрического тока. Гальванометр измеряет направление и силу электрического тока, а вольтметр измеряет разность напряжений между двумя разными точками электрической цепи.
Следовательно, гальванометр и вольтметр — это разные измерительные приборы, используемые для разных измерений.