Co je tangentní galvanometr?
Elektrický proud se často měří pomocí nástroje nazývaného tangens galvanometer. Tento přístroj, který byl schopen měřit přítomnost, směr a sílu proudů, byl poprvé použit na počátku 18. století. Obvykle má svitek z měděného drátu, ovinutý kolem kruhového rámu a kompas uprostřed. Kompasová jehla obecně reaguje na magnetické pole elektrického proudu, které se při experimentu porovnává s magnetickým polem Země. Tento vědecký nástroj byl postaven v mnoha podobách a modernější nástroje často používají paprsky světla k určování měření, zatímco některé verze se používají k měření magnetického pole Země
Nástroj pracuje na základě tangentního zákona magnetismu. Tento princip definuje tečnu úhlu, kterou prochází kompasová jehla, jako úměrný poměru toho, jak silná jsou dvě magnetická pole. Tato pole jsou obvykle navzájem kolmá. Měřené proudy jsou obvykle úměrné tangenci stejného úhlu, kterým prochází jehla.
Tangent galvanometer je obvykle umístěn na rovném povrchu a kompas je používán zarovnat cívku na sever k jihu. Jehla kompasu je pak obvykle zarovnaná se směrem cívky, takže při použití proudu může být změřen úhel, ve kterém se jehla otočí. Na tangenciálním galvanometru se může kompasová jehla otáčet v jakémkoli vodorovném směru. Měřítko na zařízení má čtyři kvadranty, z nichž každý se rovná čtvrtině kruhu, zatímco ukazatel připojený k jehle v pravém úhlu může poskytnout prostředek pro čtení stupnice a provedení měření.
Většina tečných galvanometrů má jeden prsten, ale některé druhy mají dva prsteny umístěné vedle sebe. Vzdálenost mezi kroužky se může lišit v závislosti na nástroji. Pro optimální magnetické pole by však vzdálenost mezi nimi měla být stejná jako poloměr cívky.
Jedním z problémů designu tečného galvanometru byla často potřeba krátké jehly, která neztlumí magnetické pole Země. Malé změny proudu jsou často obtížné přečíst, pokud je jehla příliš krátká, takže některé moderní typy tečného galvanometru mohou použít dutý ten, který je připevněn k zrcadlu. Když je světlo zaměřeno směrem k zrcadlu, může projít jehlou a zářit na stupnici, aby se během experimentu s tangenciálním galvanometrem projevily malé změny polohy.