Galvanomeeter

Allikas: Vikipeedia
D'Arsonvali/Westoni galvanomeeter.

Galvanomeeter on analoogmõõteriist määramaks elektrivoolu olemasolu, suurust ja suunda elektrijuhis. Galvanomeetriga on võimalik kindlaks teha väga nõrga voolu olemasolu juhis, uuemate galvanomeetrite [1]. puhul näiteks lahutusvõimega kuni 0.2nA

Ehitus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tänapäeval enim levinud galvanomeeter(d'Arsonvali galvanomeeter [2]) koosneb kergest traatpoolist, kahe lihvitud poolusega püsimagnetist ja skaalast. Pool, mis elektrivoolu olemasolul pöördub püsimagneti kahe pooluse vahel, on valmistatud kergest vasktraadist või kullaribast, mille laius jääb alla 0,2mm ja paksus on mitte rohkem kui 0,025mm. Pooli külge on kinnitatud väike peegel,mis käitub optilise osutina, peegeldades valguskiirt fikseeritud skaalale. Lisaks on veel pooli külge kinnitatud vedru, mis voolu puudumisel hoiab peeglit ja pooli tasakaaluasendis ning samuti pärast pooli läbiva voolu katkemist taastab nullasendi.

Tööpõhimõte[muuda | redigeeri lähteteksti]

Galvanomeetri töö põhineb Taani füüsiku, Hans Christian Oersted`i avastusel, et magnetnõel kaldub kõrvale, kui selle läheduses olevat elektrijuhti läbib vool. Kaldenurga suurus on määratud elektrijuhti läbiva voolu tugevusega ja selle suund voolu suunaga mähises.

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tangentsiaal galvanomeeter

Varaseim teade galvanomeetrist pärineb Saksamaalt, Halle ülikoolist, aastast - 1820, ning selle ehitaja oli Johann Schweigger[3]. Seadme ehitusel osales ka Prantsuse füüsik André-Marie Ampère. Nimi ise aga pärineb Itaalia füüsiku Luigi Galvani perekonnanimest, kes avastas 1791. Aastal galvaanielemendi tööpõhimõtte.

Esimesed galvanomeetrid[4] (tangentsiaal galvanomeeterid [5]) olid ehitatud fikseeritud, voolu juhtivast traatmähisest või –raamist, mille sisemuses paiknes vabalt pöörduv magnetnõel. Tangents galvanomeetritel oli aga kaks puudust. Esiteks nende toimimine põhines Maa magnetväljal ja seetõttu tulid nad kasutamiseks asetada nii, et magnetnõela tasakaaluasend paikneks Maa magnetvälja jõujoontega paraleelselt. See oli vajalik selleks, et nõel pöörduks Maa magnetvälja jõu mõjul tagasi oma tasakaalu asendisse niipea, kui elektrivool juhis katkeb. Teine puudus seisnes selles, et nad olid mõjutatavad läheduses paiknevatest magnetitest või rauast kehadest. Seetõttu polnud nõela kõrvalekaldumine nullasendist lineaarses sõltuvuses voolutugevusega juhis. Hilisemates galvanomeetrites (d'Arsonvali galvanomeetrid) on need kaks puudust puudused likviteeritud. Nimelt asetati pool fikseeritud magnetpooluste vahele, mis tekitavad püsivalt stabiilse magnetvälja.

Kasutus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Alguses kasutati galvanomeetrid põhiliselt rikete leidmiseks telekommunikatsiooni liinides. Hiljem hakati neid aga massiliselt kasutama analoogmõõteriistades indikaatoritena. Nimelt galvanomeetrit saab muuta nii alalisvoolu amper- kui ka voltmeetriks[6].Kuid kuna galvanomeeter on väga tundlik mõõteriist, mis on mõeldud väga nõrkade voolude mõõtmiseks, siis suuri voolutugevusi sellega otse mõõta ei saa. Suuremad voolutugevused kui 1mA lihtsalt kahjustaksid seadet.

Selleks, et galvanomeetriga saaks mõõta suuremad voolutugevusi kui 1mA, tuleb tema mõõtepiirkonda suurendada, asetades vooluringi temaga paralleelse väga väikeseoomilise takisti, mida tuntakse šundi nime all. Šundi kasutamise tulemusena voolutugevus galvanomeetris langeb, ning seda hakkab läbima ainult mingi fikseeritud osa koguvoolust. Muutmaks aga galvanomeetrit voltmeetriks, tuleb vooluringi temaga jadamisi asetada kõrgeoomiline takisti, mida tuntakse eeltakisti nime all.Eeltakisti hakkab piirama voolutugevust ja vastavalt Ohmi seadusel on voolutugevus galvanomeetril proprtsionaalne pingega vooluringis.

Alates 1980nedatest aastatest on analoog-galvanomeetereid hakatud asendama analoog-digitaalmuunduritega varustatud digitaalsete mõõteriistadega, kuna viimased on suurema täpsusega, kuid samas ka kallimad ja suurema voolutarbega.

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]