Что такое гальванометр. Что такое гальванометр?

Гальванометр — это очень чувствительный прибор для измерения напряжения или тока очень малой величины. Гальванометр также часто используется для определения отсутствия тока в цепи, в качестве так называемого индикатора нулевого положения.

Гальванометр

В электротехнике существуют различные измерительные приборы, которые могут быть использованы для измерения тока, напряжения и сопротивления. Это амперметр, вольтметр и омметр. В некоторых случаях, когда необходимо обнаружить и измерить очень малые электрические токи, напряжения и величины тока, используется гальванометр, обладающий высокой чувствительностью. Он также указывает на отсутствие напряжения или тока в цепях с различными электрическими параметрами.

Простейший гальванометр начала 19 века имеет магнитный индикатор, подвешенный на тонкой нити и закрепленный в неподвижной катушке из проволоки. Когда в катушку поступает электрический ток, стрелка начинает двигаться в сторону от своего первоначального положения. Когда тока нет, стрелка находится в том же положении, что и меридиан этого положения. Другими словами, он указывает на ноль.

Многие гальванометры являются магнитоэлектрическими приборами. Типичный прибор состоит из постоянного магнита, катушки, расположенной между магнитными полюсами, и светового указателя, прикрепленного к катушке и образующего с ней единую ось вращения. При отсутствии электрического тока в катушке стрелка стабилизируется на нуле с помощью пружины. Почти все гальванометры работают по одному и тому же принципу.

• При прохождении электрического тока по катушке, вокруг нее создается магнитное поле. Оно взаимодействует с магнитным полем, которое создает постоянный магнит.
• В результате, образуется сила, вызывающая поворот или вращение катушки.
• Преодолев сопротивление пружины, она стремится занять свое место между полюсами постоянного магнита.
• Одновременно с перемещением катушки, происходит и перемещение указателя.
• Расстояние, на которое они переместились, составляет пропорцию с количеством тока, протекающим через катушку.

Все перемещения индикатора отображаются на шкале, которая откалибрована в соответствующих единицах. В дополнение к единицам измерения тока можно указывать и другие величины, например, милливольты. Часто шкала гальванометра маркируется довольно условно.

Характеристики и особенности конструкции

Приборы, используемые в цепях постоянного тока, могут быть переносными. Они имеют подвижную раму, установленную на подрамниках, встроенную шкалу и стрелочный или световой индикатор.

Неподвижный гальванометр установлен на плоскости. К раме прикреплено небольшое зеркало. Эти манометры оснащены съемной шкалой для повышения чувствительности и световым индикатором. Угловое перемещение рамки контролируется положением светового луча, отраженного от зеркала, который отклоняется на шкале. Такие рамочные устройства используются в качестве индикаторов обнуления. Они используются для измерения малых токов и напряжений в лабораторных условиях.

Почти каждый гальванометр оснащен магнитными шунтами. Их положение регулируется ручкой, направленной наружу. Это регулирует магнитную индукцию в рабочем зазоре. Эта регулировка позволяет изменять измеренные значения не менее чем в три раза, как того требуют стандарты. На маркировке и в технической документации устройства указаны эти значения для обоих конечных положений байпаса — при полном входе и при полном выходе. Схема гальванометра содержит корректор, который перемещает указатель из нулевого положения в ту или иную сторону.

Многие приборы оснащены специальными предохранительными устройствами. К ним относится замок, который фиксирует подвижную часть на кронштейне во время транспортировки прибора. Очень чувствительные гальванометры должны быть защищены от помех. Постоянно установленные приборы требуют фундамента для предотвращения механических помех. Для предотвращения токов утечки используется электростатическое экранирование.

Баллистический гальванометр должен рассматриваться отдельно. Этот прибор можно использовать для измерения количества электрической энергии, передаваемой короткими импульсами тока за доли секунды. Для получения точных данных необходимо увеличить момент инерции подвижной части путем установки специального диска.

Виды гальванометров

Несмотря на общий принцип действия, эти измерительные приборы отличаются друг от друга в зависимости от конструкции отдельных устройств. Магнитоэлектрический гальванометр, например, выполняет измерения с помощью специальной электропроводящей рамки, прикрепленной к валу и находящейся в поле действия постоянного магнита.

Проверка напряжения в сети с помощью мультиметра: Измерение напряжения в розетке 220 вольт.

Он удерживается в нулевом положении специальной пружиной. Когда через ободок проходит ток, ободок отклоняется на определенный угол. На угол влияет не только сила тока, но и жесткость пружины и индукция магнитного поля. Поскольку они очень чувствительны, эти устройства обеспечивают наиболее точные результаты.

Эти измерительные устройства выпускаются в различных исполнениях:

• Электромагнитные. Отличаются простой конструкцией, в состав которой входит неподвижная катушка и подвижный сердечник или магнит, втягивающийся в катушку или поворачивающийся при наличии электрического тока. Недостатком считается нелинейная шкала и затруднения при ее градуировке.
• Тангенциальные. В конструкции имеется компас, с помощью которого сравниваются магнитные поля тока и Земли. В катушке применяется медная изолированная проволока, намотанная на рамку из диэлектрического материала. Обмотка и стрелка компаса в плоскости должны совпадать между собой. Под действием электрического тока на оси катушки создается магнитное поле, перпендикулярное магнитному полю Земли. Угол отклонения стрелки получается равным тангенсу отношения обоих магнитных полей.
• Зеркальные. Считаются наиболее точными и быстродействующими устройствами. Показания снимаются с помощью небольшого зеркальца и отраженного от него светового луча.
• Тепловые. Представляют собой проводник и рычажную систему. Длина проводника увеличивается, когда по нему проходит ток. Рычажная система преобразует удлинение проводника в положение стрелки на шкале прибора.

Магнитный пускатель: принцип работы

Устройство магнитного генератора: принцип работы

Герконовое реле: принцип работы

Герконовое реле: генератор: генератор, блок генератора: герконовое реле; генератор: генератор, блок генератора: герконовое реле; герконовое реле: принцип действия

Принцип работы гальванометра

Принцип действия прибора основан на преобразовании измеряемой величины I в механическое движение стрелки, указывающее на наличие или отсутствие рассматриваемого параметра.

На лицевой стороне так называемая шкала может отсутствовать. В такой ситуации он используется для визуальной индикации наличия или отсутствия тока. По этой причине эти устройства часто используются в качестве индикаторов нулевого положения.

Первые устройства были разработаны почти два века назад Джоном Швайгером.

Они состояли из стрелки из магнитного материала (часть компаса), подвешенной на тонкой нити и установленной в прямоугольной рамке, которая позже была заменена катушкой из намотанного электрического провода. Когда U было приложено к проволоке рамки, стрела отклонилась. Когда U была удалена, она вернулась в свое первоначальное положение, совместимое с меридианом участка.

Такое устройство было первоначально названо «умножителем», а затем идентифицировано как первый гальванометр (или гальваноскоп).

Большинство современных приборов представляют собой магнитоэлектрические устройства, конструкция которых практически идентична устройству, изобретенному Швейггером. В их основе лежат три элемента:

• Рамку с проводом тонкой намотки, удерживаемой специальной пружиной в точке «ноль» (катушка) и установленной на оси в магнитном поле.
• Магнит (постоянный).
• Шкалу (с градуировкой или без).
• Указатель, механически соединенный с катушкой (образует 1 ось вращения).

Все типы имеют в основном один и тот же принцип работы, а именно:

• На катушку подается некоторое значение I.
• За счет прохождения I вокруг нее наводится электромагнитное поле, вступающее во взаимодействие с полем постоянного магнита.
• Вызванная взаимодействием полей сила стремится повернуть катушку и установить ее ровно между полюсами магнита.
• Поскольку облегченный указатель механически связан с катушкой, вращение последней также приводит к его перемещению.
• Рассчитав пропорции I, на шкалу наносится градуировка, соответствующая отклонению указателя на то или иное значение I.

Как уже упоминалось, шкала выполнена либо без делений, либо с условно нанесенными делениями. В этих случаях гальванометр используется в качестве индикатора нуля.

Типовые конструкции

Все гальванометры можно разделить на два основных типа в зависимости от их конструкции:

• Переносные, используемые для цепей DC. Включают в себя рамку (подвижную), крепится на растяжках, шкалу, указатель (механический или световой).
• Стационарные (зеркальные). Эти приборы не подлежат переноске и требуют в обязательном порядке выравнивания по уровню.

Особенности устройства стационарного гальванометра

Если в переносных приборах подвижная рама фиксируется с помощью натяжных ремней, то в стационарных приборах она крепится к подвесу.

1 — Рама с обмоткой. 2 — Подвеска. 3 — Зеркало. 4 — Резьба без крутящего момента.

Когда неподвижное устройство подключается к части электрической цепи, рама приходит в движение и начинает вращаться. Для определения и измерения этого угла поворота используется зеркало, на которое с помощью специальной лампы направляется луч света.

Основные характеристики гальванометров

Несмотря на простоту этих устройств, они также имеют основные функции и опции, которые определяют их действие и чувствительность.

• Одним из основных параметром устройства является постоянная. Ее значение определяется имеющейся длиной между шкалой и зеркалом и считается по стандартному отрезку протяженностью 1 метр. Для переносных данная величина считается ценой деления нанесенной шкалы. Составляет для современных приборов: стационарные — 10-11 А-м/мм, переносные приборы — 10-8 — 10-9 А/дел. Для всех видов приборов допускается погрешность в ±10%.
• Постоянство «нуля» указателя (невозвращение стрелки к точке «ноль» при перемещении от крайнего положения, обозначенного на шкале). По данному параметру они различаются по разрядам постоянства. Данный показатель, имеющий числовое значение, в обязательном порядке указывается на шкале и наносится в виде ромбовидного штампа.
• Наличие магнитного шунта. Его положение возможно изменять посредством поворота внешней ручки, что приводит к изменению: магнитной индукции в зазоре и постоянной гальванометра (по I в три раза). Таким образом, во всей технической документации, а также в паспорте прибора всегда указываются значения постоянной при 2 положениях шунта: в выведенном состоянии, в введенном состоянии.
• Наличие корректора. Посредством его можно осуществлять перемещение стрелки (указателя) из одного крайнего состояния в другое.
• Наличие арретира. Все статические устройства с подвесом оснащаются им в обязательном порядке, так как он позволяет жестко зафиксировать подвижную часть устройства. Это помогает предотвратить его повреждение при перемещении.
• Наличие электростатического экранирования. Устанавливается в целях защиты прибора от I утечки.

Поскольку они имеют подвижный элемент, его движение и колебания пропорциональны неподвижности, которая может быть отрегулирована путем установки внешнего R. Максимально допустимое внешнее R (критическое) всегда указывается в паспорте изделия. На практике фактическое значение R выбирается как можно ближе к критическому R.

Классификация гальванометров

За менее чем 200-летнюю историю было разработано огромное количество разнообразных гальванометров, отличающихся размерами, принципом действия, измерительной шкалой и многим другим.

Существует несколько групп гальванометров:

• конструктивное оформление (переносные и зеркальные);
• время действия тока (мгновенные, накопительные — кулонметры);
• сфера использования (бытовые, исследовательские, промышленные и т.п.).

В соответствии с принципом работы:

• магнитоэлектрические, электромагнитные — вибрационные, баллистические;
• тангенциальные — основаны на тангенциальном законе магнетизма;
• тепловые — удлиняющийся (при нагреве от проходящего тока) проводник отклоняет стрелку;
• зеркальные — падающий луч отклоняется от зеркала, которое поворачивается от действия магнитного поля.

Применение гальванометров

Вклад этого прибора в научные исследования трудно переоценить. Важность гальванометра для научных исследований невозможно переоценить:

• высокочувствительные измерительные приборы (амперметры, вольтметры);
• кино- и фотоиндустрия (экспонометры, датчики освещённости);
• в электронике и электроэнергетике (нуль-индикаторы, измерители напряжений и токов);
• детекция и рекордирование сигналов в разных сигнало-пишущих устройствах (осциллографы, осциллоскопы) и т. д.

Гальванометр — это целый класс высокоточных измерительных приборов для исследования величины электрического тока, протекающего через проводник, и его физических свойств.

Разнообразие конструкции и принципов измерения позволяет использовать его для большинства распространенных бытовых и промышленных применений и делает его простым (сделай сам), но незаменимым измерительным прибором для энергетики, электротехники, электроники и других видов деятельности человека, связанных с электромагнитным полем.

Классификация гальванометров

Производители выпускают различные типы гальванометров. Хотя все устройства работают по одному и тому же принципу, было разработано множество их подвидов. Они отличаются размерами, конструктивными особенностями, диапазоном калибровки, функциональностью и принципом работы.

Конструктивное решение гальванометров подразделяется на:

• Портативные, внутрь которых вмонтирована шкала. В них применяют и привычные стрелки, и световую индикацию.
• Зеркальные с независимой шкалой делений. Такие приспособления необходимо при подключении зафиксировать и выровнять строго по уровню.

У переносных приборов компоненты механизма крепятся на носилках, а у зеркальных — на гибком подвесе.

По запросу:

• бытового назначения;
• научно-исследовательские;
• профессиональные (промышленные).

По принципу действия гальванометра:

• магнитоэлектрические;
• электромагнитные;
• тангенциальные;
• электродинамические;
• тепловые;
• зеркальные;
• вибрационные.

Магнитоэлектрический гальванометр

Он состоит из каркаса проводника, намотанного на проволоку тонкого сечения. Рамка прикреплена к стержню в поле неподвижного магнита. Индикатор, прикрепленный к рамке гальванометра, измеряет силу электрического тока точно в единицах, указанных на шкале. Магнитоэлектрический прибор отличается от других подобных приборов высокой чувствительностью.

Электромагнитный

Его компонентами являются неподвижная активная катушка и нестабильный магнит. Последний либо притягивается к катушке, либо вращается вокруг нее. Такое устройство имеет непостоянную шкалу. Трудности возникают при получении диплома.

Тангенциальный

Гальванометр работает с помощью компаса. Конструкция включает в себя катушку из медной проволоки, намотанную на вертикально намагниченную вращающуюся раму.

Электродинамический

В этом случае в качестве подвижных и неподвижных механизмов используются катушки электрического тока.

Тепловой

Он состоит из электрического проводника, который удлиняется при нагревании, и рычажной системы, преобразующей удлинение в колебательное движение указателя.

Зеркальный

Прибор имеет минимальную погрешность измерения. Отраженный в зеркале свет заменил на этом приборе указатель шкалы. Наиболее часто зеркальные гальванометры используются для получения лазерного излучения. Это устройство особенно хорошо справляется с получением эффектного изображения из движущихся цветных лучей.

Вибрационный

Это устройство является подвидом зеркального типа. Он был разработан для измерения эффекта нулевого индекса с помощью осциллирующего гальванометра. Реакция на колебательные движения этого устройства придала ему повышенную чувствительность к скачкам тока. По этой причине прибор используется для регулировки устройств, требующих высокой точности настройки.

Применение гальванометра в физике и повседневной жизни

Профессионалы во всех областях промышленности и специалисты в других областях используют гальванометрические приборы для измерения данных, которые показывают, находятся ли определенные значения в определенном диапазоне. Таким образом, можно эффективно контролировать текущее состояние цепей и своевременно устранять неисправности или сбои.

Это высокоточное устройство часто используется учеными в лабораториях и исследованиях. Физики измеряют силу тока с помощью гальванометра. Для этого устройство подключается таким образом, чтобы через него протекал весь электрический ток цепи. Для этого цепь прерывается в одной точке, а концы подключаются к контактам устройства. Таким образом, устройства в цепи соединены последовательно и готовы к работе.

В бытовых приложениях гальванометр используется в качестве аналогового датчика для определения силы тока.

Все вышеперечисленные типы инструментов просты в изготовлении и использовании.

Высокотехнологичный характер современного мира требует своих условий. На данном этапе активно ведутся инновационные разработки, практически повсеместно внедряются электронные копии. Неоспоримым преимуществом является простота их использования и точность разметки и измерения.

Интересно, что гальванометр является самостоятельным прибором и используется в качестве основы для других устройств. Функция нулевого индикатора главного героя этой статьи также важна. Был разработан вариант, в котором гальванометры используются в качестве амперметров, вольтметров и детекторов сигналов осциллографа. Это значительно расширяет возможности, так что шкала может быть обозначена парой или тройкой электрических индикаторов. Список величин, измеряемых гальванометром, также включает единицы напряжения.

Типы

Некоторые гальванометры отображают показания с помощью сплошной стрелки на шкале; другие, очень чувствительные типы, используют крошечное зеркало и луч света для механического усиления слабых сигналов.

Касательный гальванометр

Тангенциальный гальванометр — один из первых измерительных приборов, использовавшихся для измерения электричества. В нем используется игла компаса для сравнения магнитного поля, создаваемого неизвестным током, с магнитным полем Земли. Он назван в честь своего принципа действия — касательного закона магнетизма, который гласит, что тангенс угла, образованного иглой компаса, пропорционален отношению сил двух перпендикулярных магнитных полей. Впервые он был описан в 1834 году Йоханом Якобом Нервандером (см. JJ Nervander, «Mémoire sur un Galvanomètre à châssis cylindrique par lequel on obtient immédiatement et sans calc la mesure de l’intensité du courant électrique qui produit la déviation de l’aiguille aimantée, et de Physique de Chimantée», Paris), Tome 55, 156-184, 1834. и J. Venermo и A. Sihvola, «The tangential galvanometer of Johan Jakob Nervander,» IEEE Instrumentation & MeasurementMagazine, vol. 11, no. 3, pp. 16-23, June 2008) и 1837 года Клода Пуйе. 7

Тангенциальный гальванометр состоит из катушки изолированного медного провода, намотанного на круглую немагнитную рамку. Рама устанавливается вертикально на горизонтальном основании с помощью регулировочных винтов. Катушка может вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через ее центр. Корпус компаса должен быть установлен горизонтально в центре круговой шкалы. Он состоит из крошечной, сильной магнитной иглы, которая вращается в центре катушки. Магнитная игла может свободно вращаться в горизонтальной плоскости. Круговая шкала разделена на четыре квадранта. Каждый квадрант градуирован от 0° до 90°. К игле в центре и под прямым углом к ней прикреплен длинный тонкий алюминиевый указатель. Чтобы избежать ошибок из-за параллакса, под стрелку компаса помещают плоское зеркало.

Во время работы прибор сначала поворачивают до тех пор, пока магнитное поле Земли, обозначенное стрелкой компаса, не станет параллельно плоскости катушки. Затем в катушку подается неизвестный ток. Это создает второе магнитное поле по оси катушки, перпендикулярное магнитному полю Земли. Игла компаса реагирует на векторную сумму двух полей и отклоняется на угол, равный тангенсу отношения двух полей. По шкале компаса значение тока можно определить по таблице. 8 Кабели питания должны быть намотаны в небольшую катушку, например, в виде свиного хвоста, иначе поле за кабелем будет влиять на иглу компаса и будут получены ложные показания.

Тангенциальный гальванометр, изготовленный компанией J. H. Bunnell Co. около 1890 года.

Вид сверху тангенциального гальванометра, изготовленного около 1950 г. Стрелка компаса перпендикулярна меньшей черной магнитной стрелке.

Виды

Хотя все описанные манометры имеют одинаковый принцип действия, существует довольно много вариаций. Каждый тип отличается от других по дизайну и функциональности. Богатый выбор позволяет приобрести устройства, полностью отвечающие всем требованиям и предпочтениям потенциального покупателя. В то же время, некоторым трудно разобраться в разнообразии доступных моделей и обозначений, таких как M-001.

Гальванометры M195 и M195/1, например, предназначены для измерения нуля. Следует отметить, что все приборы, представленные на рынке, отличаются друг от друга в основном дизайном. Магнитоэлектрические приборы имеют электропроводящую рамку, которая во время работы крепится к специальному валу, находящемуся в магнитном поле. Отклонение индекса от нулевого положения определяется приложенным током, индукцией и жесткостью возвратной пружины.

Главная особенность приборов этого типа — высокая чувствительность.

Особенностью тангенциальных гальванометров является наличие компаса, который необходим для сравнения магнитных полей электрического тока и земли. Устройства называются так потому, что их работа основана на тангенциальном законе магнетизма. Катушка в этом случае изготовлена из меди и изолирована. Сама рама располагается вертикально, а во время работы устройство вращается вокруг своей оси. Компас расположен в горизонтальной плоскости и в центре круговой шкалы. Перед началом работы тангенциальный гальванометр устанавливают так, чтобы стрелка компаса совпадала с плоскостью катушки. Затем через катушку пропускается ток, создавая магнитное поле по оси катушки.

Следует отметить, что искусственное поле перпендикулярно магнитному полю планеты.

В результате стрелка прибора реагирует на оба активных поля и отклоняется на определенный угол от нуля, который соответствует тангенсу отношения между искусственным и естественным полем.

В дополнение к уже описанным гальванометрам существуют следующие варианты.

• Электромагнитные приборы, имеющие довольно простую конструкцию, главными элементами которой являются неподвижная катушка и свободный магнит или же сердечник. При прохождении электрического тока этот подвижный элемент поворачивается или же втягивается в катушку. Основным минусом таких моделей стал нелинейность шкалы, что создаёт трудности при градуировке. В подавляющем большинстве случаев электромагнитные гальванометры эксплуатируются в качестве амперметров переменного тока.
• Электродинамические устройства, в которых катушки выполняют функции статичных и подвижных элементов.
• Зеркальные, отличающиеся от подавляющего большинства своих «собратьев» максимальной точностью. В этом оборудовании при снятии показаний используются небольшие зеркала и световой луч, отражаемый ими. В своё время данный тип гальванометров достаточно широко использовался.
• Вибрационные модели, являющиеся вариацией на тему зеркальных измерительных приборов. Одна из их основных особенностей – это компактные размеры и малый вес. Настройка устройства осуществляется посредством натяжения пружины.
• Тепловые гальванометры, конструкция которых включает в себя систему рычагов и проводник. При прохождении через последний электрического тока его длина изменяется (увеличивается). Параллельно с этим рычаги преобразуют данную деформацию проводника в отклонение стрелки-указателя.
• Апериодические. В данном случае суть функционирования оборудования сводится к тому, что после каждого отклонения стрелка гальванометра возвращается в положение равновесия.
• Баллистические устройства, используемые для определения параметров одиночных электрических импульсов. Подвижные элементы таких моделей характеризуются повышенной инерцией, что отличает их от остальных модификаций.

Как правильно использовать?

Гальванометры можно с уверенностью назвать целым классом измерительных приборов, характеризующихся высочайшей точностью и используемых для изучения величины электрического тока, протекающего через проводники, и других параметров. Благодаря широкому выбору моделей и функций эти измерительные приборы могут успешно использоваться в промышленности, дома и в лаборатории. Простейшее измерительное устройство можно изготовить своими руками.

Гальванометр функционирует либо как автономное устройство для отображения малых токов, либо как индикатор нулевой точки, либо как базовое устройство для других приборов. Например, можно использовать технику, описанную как измеритель тока и напряжения. Это было бы необходимо:

• подключить шунтирующее сопротивление параллельно с устройством для определения силы тока в амперах;
• установить в цепи добавочное сопротивление последовательно для измерения напряжения.

Кроме того, гальванометрические устройства способны эффективно выполнять функции других устройств.

1. Термометра в тандеме с датчиком температуры и экспонометра при подключении фотодиода.
2. Измерителя заряда. Речь в данном случае идёт об эксплуатации именно баллистических гальванометров, предоставляющих возможность определить параметры одиночных импульсов, при прохождении которых происходит резкое движение (отброс) рамки.
3. Индикатора нуля, эффективно определяющий отсутствие электрического тока в цепи при фиксации указателя на нулевой отметке, градуированной соответствующим образом шкалы.
4. Устройства для записи сигналов осциллографа. Конструктивные особенности позволяют подключить гальванометр непосредственно к так называемому писчику. В итоге при фиксации любого импульса прибор моментально реагирует и параллельно активирует пишущее устройство, которое, в свою очередь, отображает все данные на бумаге.
5. Средства для выполнения оптической развёртки. Имеется в виду использование зеркальных моделей в системах лазерной оптики.

В настоящее время аналоговые конструкции активно выводятся из эксплуатации, чтобы освободить место для современных цифровых устройств. Согласно текущей статистике, гальванометрические зеркала являются наиболее широко используемыми на сегодняшний день. Они до сих пор широко используются в качестве компонентов различных лазерных систем. Это связано с их способностью отклонять лазерный луч.

Независимо от типа измерительного устройства, его конструкции и функциональности, оно должно функционировать надлежащим образом. В то же время необходимо соблюдать меры предосторожности, так как при этом возникают электрические токи. Не менее важными являются правила хранения и обслуживания оборудования, которые изложены в соответствующих инструкциях.

Устройство и принцип действия

Основные элементы используемых в настоящее время гальванометров следующие.

● вращающаяся катушка (обмотка),

Катушка со стрелкой-указателем помещается в магнитное поле постоянного магнита. В исходном положении катушка со стрелкой-указателем удерживается в нулевом положении фиксирующей пружиной.

Когда на катушку подается постоянный ток, на ней создается магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита. В результате этого взаимодействия катушка и указатель отклоняются, сигнализируя о протекании тока.

Когда электрический ток исчезает, магнитное поле катушки также исчезает, и катушка и указатель возвращаются в исходное положение благодаря возвратной пружине. Таким образом, визуально видно, что в цепи не течет электрический ток.

Гальванометры очень чувствительны. Величина их чувствительности может составлять, например, сто микроампер. Для измерения немного большего значения тока необходимо использовать специальные шунты.

Гальванометры бывают разных типов.

Опишите методы работы амперметров и вольтметров, баллистических гальванометров для измерения емкости.

Помогите написать работу на похожую тему.

Опишите методы работы амперметров и вольтметров, баллистических гальванометров для измерения емкости.

Опишите методы работы амперметров и вольтметров, баллистических гальванометров для измерения емкости.

Опишите методы работы амперметров и вольтметров, баллистических гальванометров для измерения емкости.

Существуют различные методы измерения емкости: метод амперметра-вольтметра, мостовой метод, метод баллистического гальванометра, время разряда конденсатора через сопротивление с известным сопротивлением, резонансный метод и др. Давайте рассмотрим их подробнее.

Одним из самых простых методов является метод амперметра-вольтметра. Он основан на измерении емкости конденсатора, которая обратно пропорциональна емкости и частоте электрического тока:,

Поэтому, чтобы измерить емкость этим методом, необходимо знать частоту напряжения, подаваемого источником питания.

Затем к цепи подключается конденсатор с неизвестной емкостью, и эксперимент повторяется. Зная баллистическую постоянную и число делений, на которое отклоняется игла гальванометра, определяется емкость.

Для измерения емкости можно использовать любое устройство магнитоэлектрической системы, при условии, что произведение емкости конденсатора на внутреннее сопротивление устройства намного меньше периода собственных колебаний стрелки устройства. В этом случае конденсатор полностью разряжается за время, значительно меньшее, чем период его собственных колебаний, а изменение сопротивления резистора, подключенного последовательно с гальванометром, не влияет на сброс показаний гальванометра.

Катушки, находящиеся в относительно тесном контакте друг с другом, расположены перпендикулярно плоскости магнитного меридиана. Магнитная стрелка, вращающаяся вокруг вертикальной оси, помещается в центр проводника. Когда ток I

Тангенс — гальванометр

Рассмотрим круговой проводник n

Катушки, находящиеся в относительно тесном контакте друг с другом, расположены перпендикулярно плоскости магнитного меридиана. Магнитная стрелка, вращающаяся вокруг вертикальной оси, помещается в центр проводника. Когда ток I

тогда магнитное поле напряженностью H

с другой стороны. Напряженность магнитного поля в центре тангенциальной катушки гальванометра равна

— радиус катушки. Тогда:

Для данного положения на Земле и для данного прибора значение составляет

является постоянной тангенса — гальванометра, тогда:_.

Формула ( 1 ) может быть переформулирована следующим образом

Таким образом, круглый проводник с магнитной стрелкой может быть использован для измерения тока, протекающего через цепь. Устройство, основанное на описанном выше принципе, называется тангенциальным гальванометром.

Тангенциальный гальванометр, используемый в данной работе, состоит из катушки с магнитной стрелкой в центре катушки на вертикальной оси. Индикатор может свободно вращаться в круглой коробке с прозрачной крышкой (компас). На дне коробки находится круговая шкала с индикацией в угловых градусах.

Гондурас Гондурас, Республика Гондурас, страна в Центральной Америке, площадью 112 088 кв. км, граничит на севере с Карибским морем, на юго-востоке с Никарагуа, на юге и юго-западе с Са.

Развитие и функционирование регионального туризма Туризм является одним из крупнейших и наиболее динамичных секторов экономики. Высокие темпы роста и большой объем валютных поступлений активно влияют на различные сектора экономики, что.

Значение градуировки гальванометров колеблется от 0,5 до 1,0. Измерения гальванометром производятся в трех экземплярах с точностью до 0,1 градуса.Точность 0,1 градуса. Точные данные сопротивления и поправки к шкале указаны в сертификате калибровки гальванометра.

Для измерения сильных тепловых токов гальванометр имеет дополнительное сопротивление, которое выводится на клемму «С». В этом случае приемник актинометра подключается к клеммам «+» и «С».

Чтобы избежать параллакса (видимого изменения положения объекта из-за движения глаза наблюдателя) во время измерений, под шкалой GSA-1 находится зеркальная полоса. Гальванометр оснащен корректором нулевого положения для позиционирования стрелки между делениями 0 и 20.

Чтобы предотвратить поломку рамы при транспортировке, стопорный винт на нижней стороне корпуса замыкает цепь гальванометра.

Значение градуировки гальванометров колеблется от 0,5 до 1,0. Измерения гальванометром производятся в трех экземплярах с точностью до 0,1 градуса.Точность 0,1 градуса. Точные данные сопротивления и поправки к шкале указаны в сертификате калибровки гальванометра.

Дата добавления: 2015-08-12 ; Просмотров: 1586.

Порядок выполнения работы

Соберите схему: T — тангенциальный гальванометр, K — переключатель для изменения направления тока в тангенциальном гальванометре, mA — миллиамперметр, R — реостат, e — источник тока (рис. 2).

Поместите компас на стеклянное основание в центре тангенциального гальванометра.

Поместите тангенциальный гальванометр в плоскость магнитного меридиана так, чтобы кончик иглы компаса находился на одной линии с 0o, а игла компаса лежала вдоль витков тангенциального гальванометра.

Включите источник питания. Установите переменный резистор в определенное положение и измерьте ток I₁.

Как только игла компаса придет в равновесие, считайте смещение a₁.

Без изменения тока I₁Измените направление тока, переключив выключатель, и измерьте отклонение иглы компаса α₂. Найдите среднее значение угла α.

Повторите эксперимент пять раз с разными токами. Измените ток с помощью переменного резистора R.

Измерьте линейкой радиус витков тангенциального гальванометра и подсчитайте количество витков n (значения R, n указаны на опорной плите).

Внесите данные в таблицу.

,

,

,

,

Рассчитайте погрешность косвенного измерения.

Где — определяется классом точности миллиметра,

-считайте его равным 0,51 0-3 м,

-Возьмите половину значения шкалы компаса.

Вывести соответствующим образом

Результат измерения горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли H записывается в виде:

Рассмотрим зависимость, связывающую угол поворота рамки j с величиной смещения светового пути в масштабе n и расстоянием масштаба от зеркала l. Луч света от источника 1 попадает на зеркало гальванометра 2. Если зеркало повернуть на угол j, то отклонение луча света от нулевого положения равно 2j. Если луч света отклоняется вдоль шкалы на n делений, а расстояние от зеркала до шкалы равно l (в метрах), то

Для малых отклонений рамки (до 4°) tg 2j ≈ 2j и.

Для измерения величины тока, протекающего через гальванометр во время коротких одиночных импульсов тока длительностью t, условие t Предыдущая статья: Количественные характеристики магнитного поля в вакууме и веществе Следующая статья: Измерение индукции магнитного поля баллистическим методом

Цель работы. Изучить устройство и работу электроизмерительных приборов магнитоэлектрической системы. Измерение основных свойств гальванометра.