Добра фізика: Балістичний гальванометр

Дія багатьох електровимірювальних приладів, котрі ми використовуємо на уроках фізики, здебільшого має магнітоелектричний тип. Вона ґрунтується на тому, що рамка, через яку проходить електричний струм, обертається у полі зовнішнього постійного магніту. Позначка ( рис. 1 ) на шкалі приладу свідчить, що це прилад магнітоелектричної дії.

рис.1

Основним магнітоелектричним приладом є гальванометр – високочутливий прилад, котрий використовується для вимірювання слабких струмів та інших електричних величин. Стрілковий гальванометр складається з котушки ( рамки ) із тонкого дроту, котра може обертатись між полюсами постійного магніту. При пропусканні струму котушка намагається змінити свою орієнтацію в зовнішньому магнітному полі. По величині кута відхилення і роблять висновок щодо вимірювальної величини.

Одним із різновидів даного приладу є балістичний гальванометр. Прикріплюючи до рамки додаткові вантажі, збільшується при цьому період коливання рухомої частини. Особливість цього приладу полягає в тому, що при проходженні через нього імпульсів струму, тривалість яких значно менша періоду коливань рамки, максимальне відхилення стрілки від положення рівноваги є пропорційне заряду q, котрий пройшов через гальванометр. Отже, якщо за допомогою гальванометра можна вимірювати силу струму та визначати її напрям, то за допомогою балістичного гальванометра можна вимірювати заряд ( наприклад, визначати заряд деякого конденсатора; або порівнювати ємності тих же конденсаторів )*.

Зауважу, що рамка гальванометра намотується із тонкого провідника, і через неї не можна пропускати великі струми. Тому гальванометр неможна включати в звичайне коло постійного струму, щоб не допустити перегоряння рамки. Для вимірювання струму I в колі використовують амперметри, котрі являють собою з’єднання гальванометра з включеним до нього паралельно малим опором, котрий називають шунтом. А вмикаючи послідовно з гальванометром дуже великий додатковий опір, можна зменшити струм, котрий проходить через прилад, і використовувати його як вольтметр.

Прилади магнітоелектричної системи володіють високою чутливістю, проте придатні лише для вимірювання постійних струмів. В зв’язку з цим, у вимірювальній техніці використовується ряд інших систем приладів, придатних для вимірювання як постійних так і змінних струмів.

Це прилади:

- електромагнітної системи,

- теплової системи,

- електродинамічної системи.