1id585

Ćwiczenie 16

Wyznaczenie czułości galwanometru zwierciadłowego

16.1. Wstęp teoretyczny

Galwanometr jest to elektryczny przyrząd pomiarowy, najczęściej magneto-elektryczny, o dużej czułości, służący do pomiaru bardzo małych napięć i natężeń prądu elektrycznego. Ze względu na konstrukcję można wyróżnić galwanometry zruchomym magnesem obracającym się w polu magnetycznym nieruchomej cewki z prądem oraz galwanometry z ruchomą cewką w polu nieruchomego magnesu. W praktyce laboratoryjnej są używane prawie wyłącznie galwanometry typu drugiego (rys. 16.1). W galwanometrach tego typu cewka C w kształcie ramki może obracać się w szczelinie między nadbiegunnikami magnesu NS i cylindrycznym rdzeniem R wykonanym z magnetycznie miękkiego żelaza. Dzięki rdzeniowi pole magnetyczne w szczelinie jest radialne i w przybliżeniu ma prawie wszędzie jednakowe natężenie. Takie ukształtowanie pola w szczelinie sprawia, że siła F, z jaką pole magnetyczne działa podczas przepływu prądu przez cewkę na pionowe boki ramki i powoduje jej obrót, jest w każdym położeniu ramki stała i prostopadła do płaszczyzny ramki. Dzięki temu występuje liniowa zależność kąta skręcenia ramki do natężenia przepływającego prądu. Siła F wyraża się wzorem:

F = rr I • l • B    (16.1)

gdzie:

n - liczba zwojów cewki,

I - natężenie prądu w cewce, l -wysokość ramki,

B - indukcja magnetyczna.

Moment elektrodynamiczny M ma wartość stałą niezależną od kąta obrotu <f> (zakładając stałość B w szczelinie) i wynosi:

M = bF = b-n-Il-B = n-I-A-B    (16.2)

gdzie:

szerokość ramki,

A-jej powierzchnia.