Galvanometre Nedir? Çeşitleri İlkesi ve Özellikleri Nelerdir?

Galvanometre Nedir? Çeşitleri İlkesi ve Özellikleri Nelerdir? Özellikle 10~9 ve 10~’4 amper arasındaki düşük akım şiddetlerini ölçmede kullanılan aygıt. Galvanometre çeşitli ölçme-yöntemlerinde, yalnızca bir akımın geçişini ortaya koymak için de kullanılır; bu durumda aygıta “sıfır aygıtı” adı verilir.

GALVANOMETRENİN İLKESİ VE ÖZELLİKLERİ

Galvanometreler arasında en önemlileri şunlardır: Sabit bobinlerle bir ya da birden çok hareketli mıknatıs içeren hareketli mıknatıslı galvanometre (Thomson ya da Lord Kelvin galvanometresi) ve sabit bir mıknatısın hava aralığı arasına yerleştirilmiş hareketli bir bobin içeren sabit mıknatıslı galvanometre (Deprez ve Arsonval galvanometresi).

Bu iki galvanometre türünde de, bir akımın,bobinin içinden geçmesi magnetik bir alanı oluşturur ve böylece bobinin hareketli bir mıknatısı yönelmeye zorlaması ya da sabit mıknatısın alanında, kendisinin yönelmesi,
kolayca açıklanabilir. Böylelikle, bir akımın bobin içinden geçişi, hareketli sistemde devindirici bir moment oluşturarak, sistemin kendi ekseni çevresinde dönmesine yol açar.

Bu devindirici momente karşıkoyucu bir moment oluşturulduğunda sistem, bu iki momentin eşitliğiyle belirlenen bir denge konumunu alır. Bu koşullarda, dönme açısıyla nitelendirilen hareketli sistemin konumu, akımın şiddetine bağlıdır; bu nedenle, hareketli sistemin dönme açısı  ile, bu dönmeye yol açan akımın I şiddeti
arasında bir bağıntının elde edilmesi olanağı vardır.

Bir galvanometre duyarlılığıyla, yani a dönme açısının, buna neden olan akımın I şiddetine oranıyla belirlenebilir. Kullanıcı için gerekli olan bir başka büyüklük, aygıtın işaret levhası üstüne kaydedilmiştir: Bu, galvanometrenin kritik direncidir. Kritik direnç, hareketli sistemin, titreşim yapmadan çabucak denge konumunu alması için, aletin uçları arasına bağlanır; bu durumda, çerçeve devresi söz konusu direnç üstünde kapanmış bulunur ve magnetik alanın, çerçevenin akımında oluşturduğu etkiden kaynaklanan elektromagnetik bir frenleme, değişimleri şiddetle engeller.

GALVANOMETRE ÇEŞİTLERİ

THOMSON YA DA LORD KELVİN GALVANOMETRESİ. İlk galvanometrelerden biridir (XIX. yy.); bir ipin ucuna asılı olan bir mıknatısı hareket ettirmek için, hem ölçülecek akımın oluşturduğu alanın etkisinden, hem de yerin magnetik alanından yararlanılır.

DEPREZ VE ARSONVAL GALVA-NOMETRESİ. Hareketli bölüm, çok küçük çaplı bakır telli, yirmi-otuz ile birkaç yüz arasında değişen sarmal bulunduran hafif bir çerçeve.ile bunu iki sabit noktaya elektriksel ve mekanik olarak bağlayan tunçtan bir asma telinden veiçbükey biraynadanoluşur (indüklenme alanını oluşturan mıknatıs, önce at nalı biçimindeydi).

İŞLEYİŞ BİÇİMİ. I şiddetindeki bir akım, B magnetik indüklenme alanına yerleştirilmiş, ortalama S kesitli N tane sarmaldan geçerken, devingen çerçevenin dik kenarlarına, sistemin dönme eksenine oranla momentinin değeri BINS’e eşit olan elektromagnetik bir kuvvet (Laplace yasası) uygular. Bu devindirici moment, çerçevenin dönmesini sağlar ve aynı zamanda, asma telinde bir bükülmeye ve çerçevenin dönme açısı a ile telin C bükülme sabitiyle orantılı bir karşı- koyma momentinin oluşmasına yol açar. Çerçeve hareketsiz duruma gel-diğinde, momentler eşit olur: BINS = C a. Dolayısıyle, a açısı ölçülecek I şiddetiyle orantılıdır. Bu açıyı
saptamak için, aygıta bir ışık kaynağından ve dereceli bir ıskaladan oluşmuş bir okuma düzeni eklenir. Asma teline bağlı ayna, ıskala üstüne ışıklı bir yarığın görüntüsünü iletir; çerçevenin bir a dönüşüne, aynanın yansıttığı ışında çift açılık bir dönmenin denk düştüğü bilindiğinde, şiddetlerle orantılı zayıf sapmalar saptanabilir.

BALİSTİK GALVANOMETRE. Elektrik miktarlarının ölçümünde kullanılan magneto-elektrik bir galvanometredir. Bir miktar elektrik akımının, aygıtın hareketli bölümünden geçişi genellikle çok hızlı olur ve devindirici kuvvetin sürekli etkisinden ötürü değil de, akımın bu çok kısa geçişi sırasında aygıtın bu bölümünü hızlandırmasından ötürü yer değiştirir. En yüksek açının, balistik galvanometreye uygulanan elektrik miktarıyla orantılı olduğu gözlenir; bu da, elektrik miktarının kolaylıkla saptanmasını sağlar.

TELLİ GALVANOMETRE. Sabit iki nokta arasında gerilmiş ve tekbiçim (üniform) bir magnetik indüklenme alanından geçen altın, gümüş ya da gümüş kaplı kuvarstan oluşmuş iletken bir telden kurulmuştur. Bu tel, doğru bir akım tarafından katedildiğinde, ölçülecek akım şiddetiyle orantılı elektromagnetik bir kuvvet bu iletkene etkir ve biçiminin bozulmasına yol açar; biçim bq£Uİması, bir fotoğraf düzeni aracılığıyla kaydedildiğinde, teldeki akımın şiddeti saplanabilir.