Γιατί είναι ένα κινούμενο πηνίο γαλβανόμετρο;
Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί:
1. Πηνίο και μαγνητικό πεδίο:
- πηνίο: Ένα ορθογώνιο πηνίο λεπτού καλωδίου αναστέλλεται μεταξύ των πόλων ενός ισχυρού μόνιμου μαγνήτη. Το πηνίο είναι ελεύθερο να περιστρέφεται σε έναν άξονα ή ένα σύρμα ανάρτησης.
- Μαγνητικό πεδίο: Ο μόνιμος μαγνήτης δημιουργεί ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο που διέρχεται από το πηνίο.
2. Ροή ρεύματος:
- Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα από το πηνίο, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω του. Αυτό το πεδίο αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο του μόνιμου μαγνήτη.
3. Ροπή και περιστροφή:
- ροπή: Η αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο μαγνητικών πεδίων δημιουργεί μια ροπή στο πηνίο. Το μέγεθος της ροπής είναι ανάλογο προς το ρεύμα που ρέει μέσω του πηνίου και της αντοχής του μαγνητικού πεδίου.
- περιστροφή: Αυτή η ροπή αναγκάζει να περιστρέφεται το πηνίο και η γωνία περιστροφής είναι άμεσα ανάλογη προς το ρεύμα που ρέει μέσω του πηνίου.
4. Κίνηση δείκτη:
- δείκτης: Ένας δείκτης συνδέεται με το πηνίο. Καθώς το πηνίο περιστρέφεται, ο δείκτης μετακινείται σε μια βαθμονομημένη κλίμακα.
- Μέτρηση: Η θέση του δείκτη στην κλίμακα υποδεικνύει το μέγεθος του ρεύματος που ρέει μέσω του πηνίου.
Πλεονεκτήματα ενός κινητού πηνίου γαλβανομετρητή:
* υψηλή ευαισθησία: Μπορεί να ανιχνεύσει πολύ μικρά ρεύματα, καθιστώντας το ιδανικό για τη μέτρηση ευαίσθητων ηλεκτρικών σημάτων.
* Ακρίβεια: Η κίνηση του πηνίου είναι άμεσα ανάλογη προς το ρεύμα, καθιστώντας το σχετικά ακριβές όργανο μέτρησης.
* ευελιξία: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για μετρήσεις DC όσο και για AC (με τροποποιήσεις).
Περιορισμοί:
* Αργή απάντηση: Η κίνηση του πηνίου δεν είναι στιγμιαία, οπότε μπορεί να μην είναι κατάλληλη για τη μέτρηση ταχέως μεταβαλλόμενων ρευμάτων.
* Εξωτερικά μαγνητικά πεδία: Τα εξωτερικά μαγνητικά πεδία μπορούν να επηρεάσουν την ακρίβεια της μέτρησης.
* Περιορισμένη εμβέλεια: Το εύρος των ρευμάτων που μπορούν να μετρηθούν περιορίζεται από το σχεδιασμό του γαλβανομετρικού.
Συνοπτικά, ένα μετακινούμενο γαλβανόμετρο κινούμενου πηνίου λειτουργεί χρησιμοποιώντας την αλληλεπίδραση μεταξύ ενός μαγνητικού πεδίου και ενός πηνίου που μεταδίδει ρεύμα για να παράγει μια περιστροφή ανάλογη προς το ρεύμα. Αυτή η περιστροφή χρησιμοποιείται στη συνέχεια για να υποδείξει το τρέχον μέγεθος σε βαθμονομημένη κλίμακα.
