Vad är en tangentgalvanometer?

Elektrisk ström mäts ofta med ett instrument som kallas en tangentgalvanometer. Instrumentet användes först i början av 1800-talet för att mäta närvaron såväl som strömningens riktning och kraft. Den har vanligtvis en vertikal koppartrådspole, lindad runt en cirkulär ram och en kompass i mitten. Kompassnålen svarar vanligtvis på det elektriska strömmagnetets magnetfält, vilket jämförs med jordens magnetfält i experimentet. Detta vetenskapliga instrument har byggts i många former och modernare använder ofta ljusstrålar för att bestämma mätningar, medan vissa versioner används för att mäta jordens magnetfält

Instrumentet fungerar baserat på magnetismens tangentlag. Denna princip definierar tangenten på vinkeln, som passeras genom kompassnålen, som står i proportion till ett förhållande mellan hur starka två magnetfält är. Dessa fält är vanligtvis vinkelräta mot varandra. Uppmätta strömmar är typiskt proportionella mot tangenten i samma vinkel som nålen går igenom.

En tangentgalvanometer placeras vanligtvis på en plan yta och kompassen används för att rikta spolen norr till söder. Kompassens nål är sedan vanligtvis fodrad upp med spolens riktning så när ström appliceras kan vinkeln som nålen vänder in mätas. På en tangentgalvanometer kan kompassnålen rotera i valfri horisontell riktning. En skala på enheten har fyra kvadranter, som var och en motsvarar en fjärdedel av en cirkel, medan en pekare fäst vid nålen i rätt vinkel kan tillhandahålla ett sätt att läsa skalan och göra mätningar.

De flesta tangentgalvanometrar har en enda ring, men vissa slag har två ringar placerade sida vid sida. Avståndet mellan ringarna kan variera beroende på instrumentet. För ett optimalt magnetfält bör emellertid avståndet mellan dem vara samma som spolradie.

Ett designproblem för tangentgalvanometern har ofta varit behovet av att ha en kort nål som inte dämpar jordens magnetfält. Små strömförändringar är ofta svåra att läsa om nålen är för kort, så vissa moderna typer av tangentgalvanometer kan använda en ihålig en fäst vid en spegel. När ljus riktas mot spegeln kan det passera genom nålen och lysa på skalan för att göra små förändringar i position tydliga under ett tangent galvanometer-experiment.