Bu makale galvanometrelerin ne olduğunu açıklamaktadır. Somut olarak, galvanometrenin ne için kullanıldığını, bu cihazı kimin icat ettiğini, galvanometrenin parçalarının neler olduğunu, var olan farklı galvanometre türlerini ve bu ölçüm cihazının nasıl çalıştığını keşfedeceksiniz.
Galvanometre nedir?
Galvanometre , elektrik akımını ölçmek için kullanılan bir ölçüm cihazıdır. Basitçe söylemek gerekirse galvanometre, elektrik devrelerinde devredeki elektrik akımının yoğunluğunu ve yönünü belirlemek için kullanılan bir cihazdır.
Bir galvanometrenin çalışması, kalıcı bir mıknatısın uyguladığı manyetik kuvvetle ilgilidir. Çünkü elektrik akımının değerine bağlı olarak manyetik kuvvet az ya da çok büyük olur ve bu nedenle galvanometre iğnesinin az ya da çok dönmesine neden olur. Aşağıda bu cihazın nasıl çalıştığını daha derinlemesine inceleyeceğiz.
Galvanometrenin arkasındaki fiziksel konsept ilk olarak 1820’de Hans Oersted tarafından tanımlandı, ancak ilk galvanometrenin tasarımı 1820’de Johann Schweigger tarafından yapıldı, dolayısıyla Schweigger galvanometrenin envanteri olarak düşünülebilir. Nihayet 1836’dan itibaren bu alete fizikçi Luigi Galvani’nin anısına galvanometre adı verilmeye başlandı. Mantıksal olarak bu tür cihazlar tarih boyunca geliştirildi ve geliştirildi, ancak galvanometrenin kökeni budur.
Bir galvanometrenin parçaları
Bir galvanometrenin parçaları şunlardır:
- İğne : Galvanometrenin ölçülen elektrik akımının şiddetine karşılık gelen değeri gösteren kısmıdır.
- Ölçek : galvanometrenin önceden kalibre edilmiş, elektrik akımının değerini gösteren kısmı.
- Bobin : Ölçülecek elektrik akımının dolaştığı iletken kablolardır.
- Yay : Bobin üzerindeki daimi mıknatısların manyetik olarak neden olduğu hareketi iğneye aktarır. Bu nedenle bobin ile iğne arasında bir bağlayıcı görevi görür.
- Kalıcı mıknatıslar – elektrik akımının yoğunluğuyla doğru orantılı bir manyetik alan oluşturan galvanometrenin bir parçası. Bu manyetik alan bobinin hareket etmesine neden olur.
Galvanometre nasıl çalışır?
Artık galvanometrenin tanımını ve parçalarının neler olduğunu bildiğimize göre, bu tür cihazların nasıl çalıştığını göreceğiz.
Galvanometrenin çalışması, devredeki elektrik akımının yoğunluğuyla doğru orantılı olarak manyetik alanın etkisi altında dönen bir iğnenin hareketine dayanmaktadır.
Yani galvanometre bobini kalıcı mıknatısların manyetik alanına maruz kalır. Bu nedenle bobinin içinden elektrik aktığında dönmeye başlar. Üstelik içinden geçen elektrik akımına bağlı olarak az ya da çok dönecektir.
Daha sonra bobinin dönmesi yayın da dönmesine neden olacaktır. Ve yay iğneye bağlı olduğundan iğne de hareket edecektir. Sonuç olarak galvanometre iğnesi devredeki elektrik akımının yoğunluğuyla doğru orantılı olarak hareket edecektir.
Son olarak galvanometrenin önceden kalibre edilmiş ölçeği, elektrik akımının yoğunluğuna karşılık gelen değeri işaretleyecektir.
Galvanometre türleri
Galvanometreler iki ana tipe ayrılabilir:
- Hareketli çerçeveli galvanometre : Bu tip galvanometrede iğne bir yay aracılığıyla bir bobine bağlanır. Benzer şekilde bobin, sabit bir mıknatısın ürettiği manyetik alanla ilişkilidir. Bobinden elektrik akımı geçtiğinde, manyetik bir kuvvet bobinin hareket etmesine neden olur ve iğnenin elektrik akımının yoğunluğuyla doğru orantılı olarak dönmesine neden olur. Bu, önceki bölümde açıklanan galvanometredir.
- Hareketli mıknatıslı galvanometre : Bu tip galvanometrede hareketli eleman bobin değil mıknatıstır. Elektrik akımı bobinden geçtiğinde, mıknatısın hareket etmesine neden olan manyetik bir kuvvet ortaya çıkar. Yani iğne mıknatısla ilişkilidir, dolayısıyla iğne de devredeki elektrik akımına bağlı olarak hareket eder.
Taşımanın kolay olması için özel olarak tasarlanmış özel bir galvanometre sınıfının bulunduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle taşınabilir galvanometre, galvanometrenin başka bir çeşidi olarak da düşünülebilir. Ancak gerçekte işleyişi yukarıda açıklanan iki yöntemden birine dayanmaktadır.
Galvanometre ve ampermetre arasındaki fark
Galvanometre ile ampermetre arasındaki fark, galvanometrenin elektrik akımının yönünü ve değerini belirlemek için kullanılması, ampermetrenin ise yalnızca elektrik akımının büyüklüğünü ölçebilmesidir.
Öte yandan ampermetreler genellikle galvanometrelerden daha yüksek doğruluğa sahiptir. Aslında genel olarak elektrik akımının şiddetini ölçmek için ampermetre kullanırız çünkü normalde akımın yönü bilinir.
Ek olarak, bir galvanometre yalnızca doğru akım devresindeki elektrik akımını ölçebilir. Ampermetreler hem DC hem de AC devreler için kullanışlıdır.
Galvanometre ve voltmetre arasındaki fark
Galvanometre ile voltmetre arasındaki fark, ölçtükleri elektriksel miktarda yatmaktadır. Bir galvanometre elektrik akımının yönünü ve yoğunluğunu ölçerken, bir voltmetre bir elektrik devresindeki iki farklı nokta arasındaki voltaj farkını ölçer.
Bu nedenle galvanometre ve voltmetre farklı ölçümler için kullanılan farklı ölçüm cihazlarıdır.