Buvusį galvanometrą Johannas Schweiggeris pristatė 1820 m. Įrenginį kūrė ir Andre Marie Ampere. Ankstesni projektai sustiprino magnetinio lauko, kurį srovė sukūrė per daugybę vielos posūkių, poveikį. Taigi, šie įrenginiai taip pat buvo vadinami daugikliais, kaip ir dėl beveik panašios konstrukcijos. Bet terminas galvanometras buvo labiau populiarus iki 1836 m. Tada, atlikus daug patobulinimų ir progresų, atsirado įvairių tipų galvanometrų. Vienintelis tipas yra „balistinis galvanometras“. Šiame straipsnyje aiškiai paaiškinamas jo veikimo principas, konstrukcija, pritaikymas ir privalumai.

Kas yra balistinis galvanometras?

Balistinis galvanometras yra prietaisas, naudojamas vertinant krūvio srautą, kuris susidaro iš magnetinio srauto. Šis prietaisas yra tam tikras jautrus galvanometras, kuris taip pat vadinamas veidrodiniu galvanometru. Priešingai nei įprasta matavimo galvanometro rūšis, judanti prietaiso dalis turi daugiau inercinio momento, todėl ji suteikia ilgą svyravimo laiką. Jis iš tikrųjų veikia kaip integratorius, apskaičiuojantis iš jo pašalinto mokesčio dydį. Tai gali būti kaip judantis magnetas arba judanti ritė.

Darbo principas

Už principas veikia balistinis galvanometras yra tai, kad jis matuoja krūvio kiekį, tekantį per magnetinę ritę ten, kur tai pradeda ritę judėti. Kai per ritę yra srauto srautas, tai padidina srovė vertė dėl sukimo momento, kuris susidaro ritėje, ir šis sukamas momentas veikia trumpesnį laiką.

Balistinio galvanometro konstrukcija

Laiko ir sukimo momento rezultatas suteikia ritės jėgą, o tada ritė sukasi. Kai pradinė ritės kinetinė energija bus visiškai panaudota darbui, ritė pradės pasiekti savo faktinę padėtį. Taigi ritė siūbuoja magnetinėje arenoje, o deformacija nustatoma žemyn, kur galima išmatuoti krūvį. Taigi, prietaiso principas daugiausia priklauso nuo ritės įlinkio, kuris turi tiesioginį ryšį su juo tekančios įkrovos dydžiu.

Balistinio galvanometro konstrukcija

Balistinio galvanometro konstrukcija yra tokia pati kaip judančio ritės galvanometro ir apima dvi savybes:

Prietaisas turi neslopinamus svyravimus
Jis taip pat turi išskirtinai minimalų elektromagnetinis slopinimas

Balistinis galvanometras yra komplektuojamas su varine viela, kur jis valcuojamas per nelaidų prietaiso rėmą. Fosforo bronza galvanometre sustabdo ritę, esančią tarp magnetinių polių. Norėdami sustiprinti magnetinį srautą, geležies šerdis dedama į ritės vidų.

Apatinė ritės dalis yra sujungta su spyruokle, kur ji suteikia ritės atstatymo momentą. Kai balistiniame galvanometre yra krūvio srautas, ritė gauna judesį ir sukuria impulsą. Ritės impulsas turi tiesioginį ryšį su įkrovos srautu. Tikslus prietaiso nuskaitymas pasiekiamas įdiegiant ritę, palaikančią padidėjusį inercinį momentą.

Inercijos momentas reiškia, kad kūnas prieštarauja kampiniam judesiui. Kai ritėje padidėja inercinis momentas, virpesių bus daugiau. Taigi, dėl šio tikslaus skaitymo galima pasiekti.

Išsami teorija

Išsami balistinio galvanometro teorija gali būti paaiškinta šiomis lygtimis. Atsižvelgiant į žemiau pateiktą pavyzdį, teorija gali būti žinoma.

Panagrinėkime stačiakampio formos ritę, kurios „N“ posūkių skaičius laikomas pastoviame magnetiniame lauke. Dėl ritės ilgis ir plotis yra 'l' ir 'b'. Taigi, ritės plotas yra

A = l × b

Kai ritėje yra srovės srautas, sukamas sukimo momentas. Dydis sukimo momentas pateikiama τ = NiBA

Tarkime, kad srovės srautas per ritę kiekvienam minimaliam laikotarpiui yra dt, taigi srovės pokytis pateikiamas kaip

“kaip veikia mėlyni dantys ”

τ dt = NiBA dt

Kai „t“ sekundžių laikotarpiu ritėje teka srovė, vertė pateikiama kaip

ʃ₀^tτ dt = NBA ʃ₀^tidt = NBAq

kur „q“ yra bendra į ritę tekanti įkrova. Ritinei egzistuojantis inercinis momentas rodomas kaip „I“, o ritės kampinis greitis - kaip „ω“. Žemiau išraiška pateikia ritės kampinį impulsą ir jis yra lω. Tai panašu į slėgį, kuris taikomas ritė. Padauginę minėtas dvi lygtis, gauname

lw = NBAq

Be to, ritės kinetinė energija turės deformaciją „ϴ“ kampu, o deformacija bus atstatyta naudojant spyruoklę. Jai atstovauja

Atkuriama sukimo momento vertė = (1/2) cϴ^du

Kinetinės energijos vertė = (1/2) lw^du

Kadangi ritės atstatomasis sukimo momentas yra panašus į įlinkį tada

(1/2) cϴ^du= (1/2) lw^du

cϴ^du= lw^du

Taip pat periodiniai ritės svyravimai parodyti taip, kaip nurodyta toliau

T = 2∏√ (l / c)

T^du= (4∏^dul / c)

(T.^du/ 4∏^du) = (l / c)

“Kaip apskaičiuoti kondensatoriaus vertę grandinėje ”

(cT^du/ 4∏^du) = l

Pagaliau, (ctϴ / 2∏) = lw = NBAq

q = (ctϴ) / NBA2∏

q = [(ct) / NBA2∏] * ϴ)

“ar sim kortelė saugo duomenis ”

Tarkime, kad k = [(ct) / NBA2∏

Tada q = k ϴ

Taigi 'k' yra pastovus balistinio galvanometro terminas.

Galvanometro kalibravimas

Galvanometro kalibravimas yra būdas sužinoti prietaiso pastoviąją vertę, naudojant kai kurias praktines metodikas. Čia yra du balistinio galvanometro metodai

Per a kondensatorius
Per abipusį induktyvumą

Kalibravimas naudojant kondensatorių

Pastovi balistinio galvanometro vertė yra žinoma su kondensatoriaus įkrovimo ir iškrovimo vertėmis. Žemiau balistinės galvanometro schema naudojant kondensatorių parodoma šio metodo konstrukcija.

Kalibravimas naudojant kondensatorių

Konstrukcijoje yra nežinoma elektromotorinė jėga „E“ ir polinis jungiklis „S“. Kai jungiklis prijungiamas prie antrojo gnybto, kondensatorius pereina į įkrovimo padėtį. Lygiai taip pat, kai jungiklis prijungiamas prie pirmojo gnybto, tada kondensatorius pereina į iškrovimo padėtį naudodamas rezistorių „R“, kuris yra nuosekliai sujungtas su galvanometru. Šis iškrovimas sukelia ritės įlinkį „ϴ“ kampu. Pagal žemiau pateiktą formulę galvanometro konstanta gali būti žinoma ir yra

Kq = (Q / ϴ₁) = CE / ϴ₁ matuojamas kulonomis radianui.

Kalibravimas naudojant abipusį induktyvumą

Šiam metodui reikia pirminių ir antrinių ritinių, o galvanometrai pastoviai apskaičiuoja tarpusavio induktyvumas ritinių. Pirmoji ritė įjungiama per žinomą įtampos šaltinį. Dėl abipusio induktyvumo bus plėtojama srovė, antroji grandinė ir ji naudojama kalibruojant galvanometrą.

Kalibravimas naudojant abipusę indukciją

Balistinio galvanometro programos

Nedaug paraiškų yra:

Dirba valdymo sistemose
Naudojamas lazeriniuose ekranuose ir graviruojant lazeriu
Naudojamas fotorezistorių matavimams žinoti naudojant fotoaparatų matavimo metodą.

Taigi, visa tai yra išsami balistinio galvanometro koncepcija. Jame aiškiai paaiškinamas prietaiso veikimas, konstrukcija, kalibravimas, programos ir schema. Taip pat svarbiau žinoti, kokie yra balistinio galvanometro tipai ir balistinio galvanometro pranašumai ?