Шта је балистички галванометар: рад и његова употреба

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Некадашњи галванометар увео је Јоханн Сцхвеиггер 1820. Развојем уређаја такође се бавио Андре Марие Ампере. Претходни дизајни су појачали ефекат магнетног поља које је струја развила кроз велики број завоја жице. Дакле, ови уређаји су такође звани мултипликатори због њихове скоро сличне конструкције. Али термин галванометар је био популарнији до 1836. Тада су, након многих побољшања и прогресија, постојале разне врсте галванометара. А један тип је „балистички галванометар“. Овај чланак јасно објашњава његов принцип рада, конструкцију, примену и предности.

Шта је балистички галванометар?

Балистички галванометар је уређај који се користи за процену количине протока наелектрисања која се развија из магнетног флукса. Овај уређај је врста осетљивог галванометра који се назива и зрцални галванометар. За разлику од општег типа мерног галванометра, покретни део уређаја држи више инерцијски моменат, тако да пружа дуготрајно осциловање. Стварно делује као интегратор израчунавајући количину наелектрисаног из њега. Ово може бити попут покретног магнета или попут завојнице.




Принцип рада

Принцип иза балистички галванометар ради је да мери количину наелектрисања која тече преко магнетне завојнице тамо где ово покреће завојницу да се креће. Када кроз завојницу постоји проток наелектрисања, то омогућава повећање Тренутни вредност због обртног момента који се ствара у завојници, а овај развијени обртни моменат делује краће време.

Изградња балистичког галванометра

Изградња балистичког галванометра



Резултат времена и обртног момента даје силу завојници, а затим завојница добија ротационо кретање. Када се почетна кинетичка енергија калема у потпуности искористи за рад, тада ће калем почети да долази у свој стварни положај. Дакле, завојница се љуља у магнетној арени, а отклон се затим наводи према доле од места на коме се набој може мерити. Дакле, принцип рада уређаја углавном зависи од отклона завојнице који има директан однос са количином наелектрисања која кроз њега тече.

Изградња балистичког галванометра

Конструкција балистичког галванометра је иста као и галванометар са покретном завојницом и укључује два својства, где су то:

  • Уређај има пригушене осцилације
  • Такође има изузетно минималан електромагнетни пригушивање

Балистички галванометар укључен је у бакарну жицу где се котрља преко непроводног оквира уређаја. Фосфорна бронза у галванометру зауставља завојницу која се налази између магнетних полова. За појачавање магнетног флукса, гвоздено језгро је смештено унутар калема.


Доњи део завојнице повезан је са опругом где даје обртни момент завојнице. Када кроз балистички галванометар прође проток наелектрисања, завојница се покреће и развија импулс. Импулс завојнице има директан однос са протоком наелектрисања. Прецизно очитавање у уређају постиже се применом завојнице која држи повећани инерцијски момент.

Тренутак инерције подразумева да је тело у супротности са угаоним кретањем. Када у завојници дође до повећаног инерционог момента, осцилације ће бити веће. Дакле, захваљујући овом прецизном читању може се постићи.

Детаљна теорија

Детаљна теорија балистичког галванометра може се објаснити следећим једначинама. Разматрањем доњег примера, теорија може бити позната.

Размотримо завојницу правоугаоног облика која има ‘Н’ број завоја који се држи у константном магнетном пољу. За завојницу су дужина и ширина „л“ и „б“. Дакле, површина калема је

А = л × б

Када кроз завојницу тече струја, на њој се развија обртни моменат. Величина обртни момент дат је са τ = НиБА

Претпоставимо да је проток струје кроз завојницу за сваки минимални временски период дт и тако је промена струје представљена као

τ дт = НиБА дт

Када кроз завојницу тече струја током временског периода од „т“ секунди, тада је вредност представљена као

ʃ0тτ дт = НБА ʃ0тидт = НБАк

где је „к“ укупна количина наелектрисања која тече преко калема. Инерцијални моменат који постоји за завојницу приказан је као „И“, а угаона брзина завојнице као „ω“. Доле наведени израз даје угаони момент завојнице и он је лω. Слично је притиску који се врши на завојницу. Множењем горње две једначине добијамо

лв = НБАк

Такође, кинетичка енергија преко завојнице ће имати отклон под углом „ϴ“, а отклон ће бити обновљен помоћу опруге. Заступљен је са

Враћање вредности обртног момента = (1/2) цϴдва

Кинетичка вредност енергије = (1/2) лвдва

Како је обнављајући обртни моменат завојнице сличан угибу тада

(1/2) цϴдва= (1/2) лвдва

цϴдва= лвдва

Такође, периодичне осцилације завојнице су приказане као испод

Т = 2∏√ (л / ц)

Т.два= (4∏двал / ц)

(Т.два/ 4∏два) = (л / ц)

(цТдва/ 4∏два) = л

Коначно, (цтϴ / 2∏) = лв = НБАк

к = (цтϴ) / НБА2∏

к = [(цт) / НБА2∏] * ϴ)

Претпоставимо да је к = [(цт) / НБА2∏

Тада је к = к ϴ

Дакле, „к“ је стални појам балистичког галванометра.

Калибрација галванометра

Калибрација галванометра је приступ познавању константне вредности уређаја уз помоћ неких практичних методологија. Ево две методе балистичког галванометра и то су

Калибрација помоћу кондензатора

Константна вредност балистичког галванометра позната је са вредностима пуњења и пражњења кондензатора. Доњи дијаграм балистичког галванометра коришћењем кондензатора показује конструкцију ове методе.

Калибрација помоћу кондензатора

Калибрација помоћу кондензатора

Конструкција је укључена са непознатом електромоторном силом ‘Е’ и прекидачем пола ‘С’. Када се прекидач повеже на други терминал, кондензатор се помери у положај за пуњење. На исти начин, када се прекидач повеже са првим прикључком, тада се кондензатор помера у положај пражњења помоћу отпорника ‘Р’ који је у серијској вези са галванометром. Ово пражњење изазива отклон у завојници под углом „ϴ“. Са доњом формулом, галванометрска константа може бити позната и јесте

Кк = (К / ϴ1) = ЦЕ / ϴ1 мерено у кулонима по радијану.

Калибрација помоћу међусобне индуктивности

Овој методи су потребни примарни и секундарни намотаји, а константа галванометара израчунава међусобне индуктивитет намотаја. Прва завојница добија напон кроз познати извор напона. Због узајамне индуктивности доћи ће до развоја струје је друго коло и ово се користи за калибрацију галванометра.

Калибрација помоћу узајамне индукције

Калибрација помоћу узајамне индукције

Примене балистичких галванометара

Неколико апликација је:

  • Запослен у системима управљања
  • Користи се у ласерским дисплејима и ласерском гравирању
  • Користи се за познавање мерења фотоотпорника у методи мерења филмских камера.

Дакле, овде се ради о детаљном концепту балистичког галванометра. Јасно објашњава рад уређаја, конструкцију, калибрацију, апликације и дијаграм. Такође је важније знати који су типови балистичких галванометара и предности балистичког галванометра ?