متى يمر التيار في ملف الجلفانومتر دون أن ينحرف المؤشر؟

1 إجابة واحدة

هل تعلم كيف تعلم شركة الكهرباء مقدار الطاقة المستهلكة في منزلك على مدار شهر، في الحقيقة هي تستخدم مقياس كهربائي يدعى الجلفانومتر، وهو جهاز يستخدم لتحديد اتجاه وقوة التيار الكهربائي الواصل إلى منزلك، لقد تم اختراع الجلفانومتر ذو الملف المتحرك عام 1825 من قبل الفيزيائي الألماني جوهان سويجير، وفي عام 1832، تم استخدامه من قبل الألماني كارل فريدريك جاوس، فيما بعد في عام 1882، تم اختراع نوع آخر من الجلفانومتر وهو ذو المرآة المتحركة من قبل العالم الفرنسي جاك أرسن دي أرسونفال.

الجلفانومتر هو نوع من أنواع المقاييس الذي يستخدم لقياس شدة التيار الصغير والمستمر والتي لا تتجاوز 1 نانوامبير، ولا يستخدم لقياس التيارات الكبيرة أو المتناوبة، أما مبدأه الأساسي عبارة عن ملف مستطيل يقع ضمن مغناطيس على شكل حرف U، بحيث يكون الملف حرًا قابلًا للدوران، كما يوجد مؤشر متصل بالملف قابل للحركة، عندما يمر التيار الكهربائي ضمن الملف يواجه عزمًا مغناطيسيًا، فكون الملف حر الحركة فإنه يدور من خلال زاوية تتناسب مع التيار الكهربائي المار عبرها، وإن حركة الملف تدل على مرور التيار الكهربائي خلاله، ومع مرور هذا التيار ينشأ عزم مزدوج ذلك بسبب تأثير الحقل المغناطيسي الناتج عن المغناطيس الذي يحرك الملف، كما ينشأ عن النابض عزم يقاوم دوران الملف، وعندما يتساوى العزمين يتزن المؤشر عند قراءة معينة تدل على شدة التيار، وشرط اتزان المؤشر أن يتساوى كل من العزمين الناشئ عن المجال المغناطيسي والناشئ عن عزم النابض.

للجلفانومتر عدة أنواع منها ذات المغناطيس المتحرك وحاليًا لا يستخدم، أو الجلفانومتر ذات الملف المتحرك وهي الأكثر شيوعًا، في الحقيقة إن الجلفانومتر يستخدم لقياس التيارات الصغيرة فقط أما في حال مرور تيار كهربائي كبير يؤدي لتلف في الجهاز.

لزيادة حساسية الجلفانومتر يجب أن يكون لدينا:

  • ملف بمساحة كبيرة.
  • عدد كبير من اللفات في الملف.
  • مغناطيس يعطي مجالا مغناطيسيًا كبيرًا.
  • ينابيع شعر ضعيفة لإعطاء زوجين التحكم الصغيرة.

ميزات الجلفانومتر:

  • لا يتأثر بالمغناطيس القريب منه في حال وجد، وهو مقاوم للعوامل الجوية.
  • يتميز بحساسية عالية بسبب عزم الانحراف الكبير الناتج عن شدة المجال المغناطيسي.
  • يعتبر من أكثر أجهزة القياس دقة ويمكن بواسطتها قياس التيارات الكهربائية الضعيفة جدًا ويصل مستوى دقته إلى 0.1.
  • يمكن إجراء تعديلات بسيطة عليه بحيث تتعدد أغراض استخدامه، فمع بعض التعديلات يمكن أن يعمل كفولتميتر أو أوم ميتر أو ك أميتر.
  • يقيس التيارات الضعيفة جدًا أي الأقل من ميكرو أمبير.
  • قلة القدرة التي تستهلك في الملفات وتتراوح بين (3-0.5 واط).

عيوب الجلفانومتر:

  • عدم قدرته على قياس التيارات الكهربائية ذات الشدة العالية، فعند مرور التيار في الملف تتولد كمية كبيرة من الحرارة تسبب احتراق الملف وانقطاعه.
  • لايمكن استخدامه لقياس التيار المتناوب، فالتيار المتناوب متغير الشدة والاتجاه، في حال كانت شدته ضعيفة يبقى المؤشر يتحرك يمينًا ويسارًا ولا يثبت عند قراءة معينة، أما في حال كانت الترددات عالية في التيار لا يتحرك الملف لأنه لا يستطيع أن يستجيب للتغيرات السريعة في اتجاه التيار، وبالتالي يبقى المؤشر على الصفر. 
  • يتأثر بعوامل الزمن وخاصةً الزنبرك حيث يفقد مرونته الذي قد يؤدي لحدوث أخطاء في قياس التيار.
  • ارتفاع كلفة صناعته.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "متى يمر التيار في ملف الجلفانومتر دون أن ينحرف المؤشر؟"؟