Was ist ein Tangenten -Galvanometer?
Elektrischer Strom wird häufig unter Verwendung eines Instruments gemessen, das als tangenten -Galvanometer bezeichnet wird. In der Lage, das Vorhandensein sowie die Richtung und die Kraft von Strömungen zu messen, wurde das Instrument erstmals Anfang des 19. Jahrhunderts eingesetzt. Es hat typischerweise eine vertikale Kupferdrahtspule, die um einen kreisförmigen Rahmen gewickelt ist, und einen Kompass in der Mitte. Die Kompassnadel reagiert im Allgemeinen auf das Magnetfeld des elektrischen Stroms, das im Experiment mit dem Erdmagnetfeld der Erdung verglichen wird. Dieses wissenschaftliche Instrument wurde in vielen Formen eingebaut und modernere verwenden häufig Lichtstrahlen, um die Messungen zu bestimmen, während einige Versionen verwendet werden, um das Magnetfeld der Erde zu messen
Das Instrument wirkt basierend auf dem Tangentengesetz des Magnetismus. Dieses Prinzip definiert die Tangente des Winkels, die von der Kompassnadel durchlaufen wird, als proportional zu einem Verhältnis darüber, wie stark zwei Magnetfelder sind. Diese Felder sind normalerweise senkrecht zueinander. Gemessene Strömungen sind typischerweise propoRtional an die Tangente des gleichen Winkels Die Nadel durchläuft.
Ein Tangenten -Galvanometer wird normalerweise auf einer flachen Oberfläche platziert und der Kompass wird verwendet, um die Spule von Norden nach Süden auszurichten. Die Nadel des Kompasses wird dann normalerweise mit der Richtung der Spule aufgeräumt. Wenn der Strom angewendet wird, kann der Winkel, in dem sich die Nadel dreht, gemessen werden. Auf einem tangenten -Galvanometer kann sich die Kompassnadel in jeder horizontalen Richtung drehen. Eine Skala auf dem Gerät verfügt über vier Quadranten, die jeweils einem Viertel eines Kreises entsprechen, während ein an die Nadel im rechten Winkel angebrachten Zeiger die Möglichkeit bieten kann, die Skala zu lesen und Messungen zu ergreifen.
Die meisten Tangenten -Galvanometer haben einen einzelnen Ring, aber einige Arten haben zwei Ringe nebeneinander platziert. Der Abstand zwischen den Ringen kann je nach Instrument variieren. Für ein optimales Magnetfeld sollte der Abstand zwischen ihnen jedoch mit dem Spulenradius übereinstimmen.
Ein Designproblem des tangenten -Galvanometers war oft die Notwendigkeit, eine kurze Nadel zu haben, die das Magnetfeld der Erde nicht dämpft. Kleine aktuelle Änderungen sind oft schwer zu lesen, wenn die Nadel zu kurz ist, sodass einige moderne Arten von Tangenten -Galvanometer einen hohlen an einem Spiegel befestigten verwenden können. Wenn Licht auf den Spiegel ausgerichtet ist, kann es durch die Nadel gehen und auf der Skala leuchten, um kleine Änderungen der Position während eines tangenten -Galvanometer -Experiments zu erkennen.