Che cos'è un galvanometro tangente?

La corrente elettrica viene spesso misurata utilizzando uno strumento chiamato galvanometro tangente. In grado di misurare la presenza, nonché la direzione e la potenza delle correnti, lo strumento fu utilizzato per la prima volta nei primi anni del 1800. In genere ha una bobina di filo di rame verticale, avvolta attorno a una cornice circolare e una bussola nel mezzo. L'ago della bussola generalmente risponde al campo magnetico della corrente elettrica, che viene confrontato con il campo magnetico terrestre nell'esperimento. Questo strumento scientifico è stato costruito in molte forme e quelli più moderni usano spesso fasci di luce per determinare le misurazioni, mentre alcune versioni sono utilizzate per misurare il campo magnetico della Terra

Lo strumento funziona in base alla legge tangente del magnetismo. Questo principio definisce la tangente dell'angolo, percorsa dall'ago della bussola, come proporzionata al rapporto tra la forza di due campi magnetici. Questi campi sono generalmente perpendicolari l'uno all'altro. Le correnti misurate sono in genere proporzionali alla tangente dello stesso angolo attraversato dall'ago.

Un galvanometro tangente viene solitamente posizionato su una superficie piana e la bussola viene utilizzata per allineare la bobina da nord a sud. L'ago della bussola viene quindi generalmente allineato con la direzione della bobina, quindi, quando viene applicata la corrente, è possibile misurare l'angolo di rotazione dell'ago. Su un galvanometro tangente, l'ago della bussola può ruotare in qualsiasi direzione orizzontale. Una scala sul dispositivo ha quattro quadranti, ciascuno uguale a un quarto di un cerchio, mentre un puntatore attaccato all'ago ad angolo retto può fornire un mezzo per leggere la scala e prendere le misure.

La maggior parte dei galvanometri tangenti ha un singolo anello, ma alcuni tipi hanno due anelli affiancati. La distanza tra gli anelli può variare a seconda dello strumento. Per un campo magnetico ottimale, tuttavia, la distanza tra loro dovrebbe essere la stessa del raggio della bobina.

Un problema di progettazione del galvanometro tangente è stata spesso la necessità di avere un ago corto che non smorza il campo magnetico terrestre. Piccole variazioni di corrente sono spesso difficili da leggere se l'ago è troppo corto, quindi alcuni tipi moderni di galvanometro tangente possono usarne uno cavo attaccato ad uno specchio. Quando la luce è puntata verso lo specchio, può passare attraverso l'ago e brillare sulla scala per rendere evidenti piccoli cambiamenti di posizione durante un esperimento di galvanometro tangente.