Galvanometr
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Galvanometr je typ ampermetru (zkráceně též nazývaného ammetr). Je to přístroj pro zjišťování a měření elektrického proudu, který pracuje na elektromagnetickém principu. Proud procházející cívkou galvanometru vychýlí ručičku a ta tak ukáže velikost proudu na kruhové stupnici.
[editovat] Historie
Slovo galvanometr je odvozeno od příjmení Luigiho Galvani. Prvních přístroje na principu galvanometru pro měření i zapisování jsou spojovány se jménem Williama Thomsona. Avšak zpráva o prvním galvanometru byla podána 16. září 1820 Johanem Schweiggerem z Norimberku, tehdy na univerzitě v Halle, dnes Univerzita Martina Luthera v Halle-Wittenberg v Německu. K vývoji přístroje také přispěl André-Marie Ampére.
[editovat] Princip galvanometru
Nejrozšířenější jsou analogové přístroje, používané pouze pro měření a ne pro zapisování. Měří se síla stejnosměrného proudu (proudu elektrického napětí) v elektrickém obvodu. Tyto galvanometry sestávají z malé cívky ovinuté drátem, jež je umístěna v dosahu magnetického pole permanentního magnetu. Drát cívky je připojen k ručičce, pod níž je umístěna stupnice. Spolu s ručičkou je drát na nulové hodnotě stupnice zajištěn pružinkou. U některých galvanometrů je pružinka nahrazena kouskem kovu a k zajištění drátu s ručičkou se tak využívá síly magnetického pole.
Elektrický proud procházející drátem vytváří magnetické pole. Vzájemným působením tohoto pole s polem permanentního magnetu vzniká síla, která překoná pružinku a uvede tak do pohybu ručičku. Z praktických důvodů mají některé galvanometry obvykle i zařízení, které odbourává nepřesnosti vzniklé mechanickým posuvem drátu a ručičky, takže ručička udává hodnoty proudu plynule a bez trhavého pohybu.
Citlivost galvanometru může být, například, až 100 mikroampér (při poklesu asi 50 milivoltů a plném proudu). Tyto galvanometry pro měření silného proudu jsou často nastaveny tak, že měří jinou veličinu a ta je pak převedena na hodnoty napětí proudu. Nastavit (nakalibrovat)galvanometr k měření silnějšího elektrického proudu umožní děliče proudu. Například může galvanometr být nakalibrován jako voltmetr stejnosměrného proudu, a to tehdy, jestliže je odpor v cívce zjistitelný výpočtem velikosti napětí potřebného k vyrobení elektrického proudu.
Galvanometr se může také nakonfigurovat k měření jiných hodnot, například napětí nebo odporu. Při měření napětí se do obvodu přidá dělič napětí. Obvykle se do série s cívkou galvanometru zapojí i rezistor. Dále se galvanometr dá využít pro měření odporu. Do série se zdrojem známého napětí (baterií) a nastavitelným odporem, rezistorem. Nejdříve se obvod uzavře a rezistor se nastaví tak, aby ručička na stupnici ukazovala maximální hodnotu. Pokud pak dojde k zapojení dalšího rezistoru do obvodu, hodnota proudu bude menší, než maximální hodnota. Hodnotu napětí tohoto přidaného rezistoru může naměřit k tomu nakalibrovaná stupnice. Rezistory lze velmi přesně měřit také pomocí můstkového zapojení.
