تعریف و انواع گالوانومتر

تعریف و انواع گالوانومتر

وسایلی که برای اندازه گیری جریان به کار می روند. گالوانومتر نامیده می شوند. در ادامه به انواع این دستگاه می پردازیم.

 گالوانومتر ساده

ساده ترین نوع گالوانومتر، با استفاده از اثر گرمایی جریان ساخته شده است. این گالوانومتر دارای دو سیم نازک است که یکی از سیم ها در دو انتهایش ثابت اند.

و جریان گذرنده از آن اندازه گیری می شود. سیم نازک و محکم دوم دور محور عقربه پیچیده شده است. وسط سیم کشیده اول را به فنر کشیده ای وصل می کنند. که سر دیگرش به بدنه گالوانومتر متصل است.

بر اثر جریان، سیم اول گرم و دراز می شود. رشته سیم که توسط فنر کشیده می شود. عقربه گالوانومتر را به اندازه زاویه معینی می چرخاند. که بستگی به دراز شدن سیم یعنی شدت جریان الکتریکی دارد.

گالوامتر ساده

صفحه گالوانومتر برای جریان بر حسب آمپر، میلی آمپر مدرج می شود. در این صورت گالوانومتر آمپرسنج یا میلی آمپرسنج نامیده می شود.

یکی از آمپر سنج های با کیفیت و پرفروش وبسایت ما، امپر متر مدل 381 می باشد. برای اطلاع از ویژگی های این محصول و اقدام به خرید آن اینجا کلیک کنید.

آمپرسنج برای اندازه گیری جریان

 برای اندازه گیری جریان. گالوانومتر یا آمپرسنج باید طوری اتصال داده شود. که جریان کل مدار بتواند از آن عبور کند. برای این منظور باید در نقطه ای مدار را قطع و دو انتهایش را به قطب آمپر سنج وصل کرد.

به عبارت دیگر آمپرسنج را باید به طوری متوالی در مدار قرار داد. چون جریان حالت ثابت را اندازه می گیریم. اینکه وسیله را به کدام قسمت از مدار وصل کنیم اهمیتی ندارد در صورتی که در جریان های متغییر چنین نیست.

ولت سنج برای اندازه گیری ولتاژ

با استفاده از گالوانومتر نه فقط جریان بلکه ولتاژ را نیز می توان اندازه گرفت. زیرا بنابر قانون اهم این کمیت ها متناسب اند. چون کرایه با فاصله متناسب است، درجات شمارنده را بطور مستقیم به پول پرداختی مدرج می کنند. به طوری که مستقیماً کرایه را نشان می دهد.

به همین ترتیب صفحه گالوانومتر را می توان طوری مدرج کرد که بتواند بطور مستقیم هم جریان برحسب آمپر عبور کرده از وسیله و هم ولتاژ دو سر آن را برحسب ولت اندازه بگیرد. بنابراین گالوانومتری که برای جریان مدرج می شود آمپرسنج، در حالی که وسیله ای که برای ولتاژ مدرج می شود و لت سنج نام دارد.

 دستگاه ها ی مرکب

در حالت کلی اگر جریان I از گالوانومتر عبور کند، باید بین قطب های ورودی و خروجی آن ولتاژ معین U وجود داشته باشد.

بنابر قانون اهم U=IR می باشد. پس برای یک گالوانومتر معین، هر مقدار از جریان با مقدار معینی از ولتاژ در دو سر قطب های آن متناظر است. بنابراین جای قرار گرفتن عقربه، هم جریان و هم ولتاژ را نشان می دهد. یعنی دستگاه را می توان هم به عنوان آمپرسنج و هم به عنوان ولت سنج مدرج کرد.

 چگونگی قراردادن ولت سنج در مدار

با استفاده از یک ولت سنج مدرج می توان اختلاف پتاسیل الکتریکی بین هر دو نقطه از مدار را اندازه گرفت. به عبارتی ولتاژ گذرنده از ولت سنج همان ولتاژ تمامی قسمت هایی از مدار است که آرایش موازی با ولت سنج دارد. در صورتیکه در مورد آمپر سنج قرارگیری در مدار بصورت متوالی است.

                                             جایگاه ولت سنج در مدار

مقاومت درونی ولت سنج

 ولت سنج را به جزئی از مدار که ولتاژ دو سر آن باید اندازه گیری شود به طور موازی می بندند. و از این رو جریان معینی ازمدار اصلی از آن می گذرد. پس از اینکه ولت سنج وصل شد، جریان و ولتاژ درمدار اصلی قدری تغییر می کند.

به طوری که حالا مداری متفاوت از رساناها داریم، که شامل رساناهای قبلی و ولت سنج است. مثلا با اتصال ولت سنج با مقاومت Rv به طوری موازی با لامپی که مقاومتش Rb است مقاومت کل مدار بصورت زیر خواهد بود.

 (R= Rb/(1+Rb/Rv

هر چه مقاومت ولت سنج در مقایسه با مقاومت لامپ بزرگتر باشد، اختلاف بین مقاومت ولت سنج باید تا حد امکان بزرگ اختیار شود.

برای این منظور یک مقاومت اضافی را که ممکن است مقاومتش به چند هزار اهم برسد، گاهی به طور متوالی به قسمت اندازه گیر ولت سنج می بندند.

تفاوت ولت سنج و آمپرسنج:

برخلاف ولت سنج، آمپرسنج همیشه در مدار به طور متوالی می بندد. اگر مقاومت آمپرسنج Ra و مقاومت مدار Rc باشد، مقاومت کل مدار با آمپرسنج برابر می شود با:

(R=Rc(1+Ra/Rc

بنابر این در صورتیکه مقاومت وسیله در مقایسه با مقاومت مدار کوچک باشد بر طبق رابطه اخیر وسیله مقاومت کل مدار را زیاد تغییر نمی دهند. بنابر این مقاومت آمپرسنج ها را خیلی کوچک انتخاب می کنند (چند دهم یاچندصدم اهم).