Como os galvanômetros funcionam e funcionam
Um galvanômetro é um instrumento de medição elétrico com uma escala não graduada que possui alta sensibilidade à corrente ou tensão. Os galvanômetros são amplamente utilizados como indicadores de zero e também para medir pequenas correntes, tensões e quantidades de eletricidade se a constante do galvanômetro for conhecida.
Além dos magnetoelétricos, existem outros tipos de galvanômetros, como os eletrostáticos, chamados de eletrômetros. No entanto, seu uso é muito limitado.
O principal requisito para galvanômetros é a alta sensibilidade, que é alcançada principalmente pela redução do contramomento e pelo uso de um ponteiro de luz com um longo comprimento de feixe.
Eles se distinguem pelo design:
(a) galvanômetros portáteis (com escala embutida) nos quais são usados indicadores luminosos e indicadores;
b) galvanômetros de espelho, com escala separada, que requerem ajuste de nível estacionário.
Em galvanômetros portáteis, a parte móvel é montada em fios e em galvanômetros de espelho - em uma suspensão (Fig. 1).No segundo caso, a alimentação de corrente ao enrolamento da moldura 1 é realizada por meio de uma suspensão 2 e um fio sem torque 4. Para medir o ângulo de rotação da moldura, é utilizado um espelho 3, no qual a luz é iluminado, um feixe de um iluminador especial é focado.
Arroz. 1. O dispositivo do galvanômetro na suspensão
A constante de um galvanômetro de espelho desse tipo depende da distância entre o espelho e a escala. Foi acordado expressar para uma distância de 1 m, por exemplo: CAz = 1,2x 10-6-6 A. A • m / mm. Para galvanômetros portáteis no passaporte, indicar o preço da divisão da escala, por exemplo: 1 divisão = 0,5 x 10
Os galvanômetros de espelho modernos mais sensíveis têm um valor constante de até 10-11 A-m / mm. Para galvanômetros portáteis, a constante é de cerca de 10-8 — 10-9 A / div.
O padrão para galvanômetros permite que uma constante (ou divisão da escala) desvie do que está indicado no passaporte em ± 10%.
Uma característica importante do galvanômetro é a constância da posição zero do ponteiro, que é entendida como o não retorno do ponteiro à marca zero quando ele se move suavemente da marca final da escala. De acordo com este parâmetro, os galvanômetros são divididos em descargas constantes. A indicação convencional da descarga de permanência na posição zero do ponteiro do galvanômetro, consistindo na designação numérica da descarga de permanência encerrada em um losango, é aplicada à escala do galvanômetro ao marcar.
Arroz. 2. Galvanômetro
Muitos galvanômetros fornecem um shunt magnético. Ajustando a posição do shunt usando a alça retirada, é possível alterar o valor da indução magnética na folga de trabalho.Isso altera a constante, bem como vários outros parâmetros do galvanômetro. Conforme exigido pela norma, o shunt magnético deve alterar a corrente contínua pelo menos 3 vezes. No passaporte do galvanômetro e em sua marcação, os valores da constante são indicados em duas posições finais do shunt - totalmente inserido e totalmente retirado.
O galvanômetro deve ter um corretor que mova o ponteiro para um lado ou outro da marca zero durante a rotação circular. Os galvanômetros com parte móvel de suspensão devem ser equipados com uma trava (dispositivo para fixação mecânica da parte móvel), que é engatada, por exemplo, quando o dispositivo é usado.
Devido à sua alta sensibilidade, os galvanômetros devem ser protegidos de interferências. Assim, os galvanômetros são protegidos de choques mecânicos, montando-os em paredes principais ou bases especiais, de correntes de fuga - por blindagem eletrostática, etc.
A natureza do movimento da parte móvel do galvanômetro quando o valor medido muda depende de seu amortecimento, que é determinado pela resistência do circuito externo. Por conveniência, ao trabalhar com um galvanômetro, essa resistência é escolhida próxima à chamada resistência crítica externa RKindicada no passaporte do galvanômetro. Se o galvanômetro estiver fechado a uma resistência crítica externa, a flecha suavemente e em um tempo mínimo se aproxima da posição de equilíbrio, não a cruza e não flutua em torno dela.
Um galvanômetro balístico permite medir pequenas quantidades de eletricidade (pulso de corrente) fluindo em curtos períodos de tempo - frações de segundo. Assim, o galvanômetro balístico é projetado para medições de pulso.A teoria do galvanômetro balístico mostra que, se aceitarmos a suposição de que a parte móvel começa a se mover após o término do pulso de corrente na bobina do quadro móvel, então a quantidade de eletricidade que flui no circuito B, proporcional à primeira deflexão máxima do ponteiro α1m, ou seja, is. Q = SatNS α1m, onde Cb é a constante balística do galvanômetro, expressa em pendentes por divisão.
Deve-se notar que Sb não permanece inalterado para um determinado galvanômetro, mas depende da resistência do circuito externo, o que geralmente requer sua determinação no processo de medições experimentalmente. A suposição acima é cumprida com mais precisão, quanto maior o momento de inércia da parte móvel do galvanômetro e, portanto, mais longo o período de oscilações livres To. Para galvanômetros balísticos T0 é dezenas de segundos (para galvanômetros convencionais — unidades de segundos). Isso é obtido aumentando o momento de inércia da parte móvel do galvanômetro com a ajuda de uma parte adicional na forma de um disco.