Wstęp teoretyczny
Galwanometr jest elektrycznym przyrządem pomiarowym, najczęściej magnetoelektrycznym, służącym do pomiaru bardzo małych napięć i natężeń prądu elektrycznego. W praktyce laboratoryjnej najczęściej spotyka się galwanometry z ruchomą cewką w polu nieruchomego magnesu. W galwanometrach tych siła z jaką pole magnetyczne działa podczas przepływu prądu przez cewkę na pionowe boki ramki i prostopadła do jej płaszczyzny. Fiła F wyraża się wzorem : F= nIaB
Gdzie : n -liczba zwojów cewki,
I - natężenie prądu w cewce,
a - wysokość ramki,
B - indukcja magnetyczna
Moment skręcający nie zależy od kąta określającego położenia ramki i wynosi :
M=bF=nIAB
gdzie : b - szerokość ramki,
A - powierzchnia ramki,
Kąt o który obruci się ramka zależy od natężenia przepływającego prądu :
ϕ=InAB/k
Najważniejszym parametrem galwanometru jest jego czułość prądowa C. Określa ona kąt wychylenia ustroju pomiarowego, przy przepływie jednostkowego natężenia prądu. Galwanometr jest tym lepszy im większą ma czułość, bo to oznacza praktycznie możliwość pomiaru bardzo małych prądów. Czułość definiujemy następująco :
C=ϕ/I
W przypadku omawianego galwanometru czułość wyraża się wzorem :
C=nIAB/kI=nAB/k
Czułość możemy również zdefiniować jako :
C=a/I=lnBA/k
Na podstawie schematu do badania czułości i rezystancji wewnętrznej galwanometru otrzymujemy następujące wzory.
Gdy czułość galwanometru może być funkcją prądu :
Rg=[(R'2/R”2 - U'/U”)/(U'/U”-1)]*R”2
Gdy C(I)=const korzystamy ze wzoru :
Rg=(a”*R”2 - a'R'2)/(a'-a”)
Po zmierzeniu wartośći Rg łatwo już otrzymać natężenie prądu płynącego przez galwanometr oraz czułość galwanometru.