Co to jest galwanometr styczny?

Prąd elektryczny jest często mierzony za pomocą instrumentu zwanego galwanometrem stycznym. Możliwy do zmierzenia obecności, a także kierunku i mocy prądów, instrument został po raz pierwszy użyty na początku XIX wieku. Zazwyczaj ma pionową cewkę miedzianą, owiniętą wokół okrągłej ramy i kompas na środku. Igła kompasu ogólnie reaguje na pole magnetyczne prądu elektrycznego, które jest porównywane z polem magnetycznym Ziemi w eksperymencie. Ten instrument naukowy został zbudowany w wielu formach, a bardziej nowoczesne często używa wiązek światła do określenia pomiarów, podczas gdy niektóre wersje są używane do pomiaru pola magnetycznego Ziemi

Instrument działa na podstawie stycznej prawa magnetyzmu. Ta zasada określa styczną kąta, przechodzącą przez igłą kompas, jako proporcjonalną do stosunku tego, jak silne są dwa pól magnetyczna. Te pola są zwykle prostopadłe do siebie. Zmierzone prądy są zazwyczaj proportional do stycznej tego samego kąta przechodzi igła.

Galwanometr styczny jest zwykle umieszczany na płaskiej powierzchni, a kompas służy do wyrównania cewki na północ na południe. Igła kompasu jest następnie zwykle ustawiana w stosunku do kierunku cewki, więc po zastosowaniu prądu można zmierzyć kąt obrócenia igły. Na stycznym galwanometrze igła kompasu może obracać się w dowolnym kierunku poziomym. Skala na urządzeniu ma cztery ćwiartki, każda równa się jednej czwartej koła, podczas gdy wskaźnik przymocowany do igły pod kątem prostym może zapewnić środki do odczytu skali i wykonania pomiarów.

Większość stycznych galwanometrów ma pojedynczy pierścień, ale niektóre rodzaje mają dwa pierścienie umieszczone obok siebie. Odległość między pierścieniami może się różnić w zależności od instrumentu. Jednak dla optymalnego pola magnetycznego odległość między nimi powinna być taka sama jak promień cewki.

Jednym z problemów projektowych galwanometru stycznego była często potrzeba krótkiej igły, która nie tłumi pole magnetyczne Ziemi. Małe bieżące zmiany są często trudne do odczytania, jeśli igła jest zbyt krótka, więc niektóre nowoczesne typy galwanometru stycznego mogą użyć pustego przymocowanego do lustra. Kiedy światło jest skierowane w kierunku lustra, może przechodzić przez igły i świecić na skalę, aby wprowadzić niewielkie zmiany w pozycji widocznych podczas eksperymentu galwanometru stycznego.