タンジェント検流計とは？

電流は、多くの場合、接線検流計と呼ばれる機器を使用して測定されます。 存在だけでなく、電流の方向とパワーを測定できるこの機器は、1800年代初期に初めて使用されました。 通常、円形のフレームに巻き付けられた垂直の銅線コイルと、中央にコンパスがあります。 コンパスの針は一般に、電流の磁場に反応します。これは、実験での地球の磁場と比較されます。 この科学機器は多くの形式で構築されており、より現代的なものはしばしば光線を使用して測定値を決定しますが、一部のバージョンは地球の磁場を測定するために使用されます

この機器は、磁気の正接法則に基づいて機能します。 この原理は、コンパスの針が通過する角度のタンジェントを、2つの磁場の強さの比率に比例するものとして定義します。 これらのフィールドは通常、互いに垂直です。 通常、測定される電流は、針が通る同じ角度の接線に比例します。

接線検流計は通常、平らな面に配置され、コンパスを使用してコイルを南北に揃えます。 コンパスの針は通常、コイルの方向に合わせて配置されるため、電流が印加されると、針が回る角度を測定できます。 接線検流計では、コンパスの針は任意の水平方向に回転できます。 デバイスのスケールには4つの象限があり、それぞれ4分の1円に相当します。針に直角に取り付けられたポインターは、スケールを読み取って測定する手段を提供します。

ほとんどの接線検流計には単一のリングがありますが、いくつかの種類には2つのリングが並んで配置されています。 リング間の距離は、機器によって異なります。 ただし、最適な磁場のためには、それらの間の距離はコイル半径と同じでなければなりません。

接線検流計の設計上の問題の1つは、地球の磁場を減衰させない短い針が必要になることです。 針が短すぎると、小さな電流の変化を読み取​​るのが難しいことが多いため、最近のタイプの接線検流計の一部は、鏡に取り付けられた中空のものを使用できます。 光がミラーに向けられると、針を通過してスケールを照らし、接線検流計の実験中に位置の小さな変化を明らかにすることができます。