Mikä on tangenttigalvanometri?

Sähkövirta mitataan usein tangenttigalvanometrillä. Laite pystyi mittaamaan virtojen läsnäolon sekä suunnan ja tehon, ja sitä käytettiin ensimmäisen kerran 1800 -luvun alussa. Siinä on tyypillisesti pystysuora kuparilankakela, joka on kääritty pyöreän kehyksen ympärille, ja kompassi keskellä. Kompassineula reagoi yleensä sähkövirran magneettikenttään, jota verrataan maan magneettikenttään kokeessa. Tämä tieteellinen väline on rakennettu monissa muodoissa, ja nykyaikaisemmat käyttävät usein valonsäteitä mittausten määrittämiseen, kun taas joitain versioita käytetään maan magneettikentän mittaamiseen

Laite toimii magnetismin tangentin lain perusteella. Tämä periaate määrittää kulman tangentin, jonka kompassineula kulkee, suhteessa kahden magneettikentän vahvuuteen. Nämä kentät ovat yleensä kohtisuorassa toisiinsa nähden. Mitatut virrat ovat tyypillisesti verrannollisia neulan saman kulman tangenttiin.

Tangenttigalvanometri asetetaan yleensä tasaiselle pinnalle ja kompassia käytetään kelan suuntaamiseen pohjoisesta etelään. Kompassin neula on sitten tyypillisesti linjassa kelan suunnan kanssa, joten kun virtaa syötetään, neulan kääntymiskulma voidaan mitata. Tangenttisella galvanometrillä kompassineula voi pyöriä mihin tahansa vaakasuuntaan. Laitteen asteikolla on neljä neljännestä, joista jokainen vastaa neljäsosaa ympyrästä, kun taas osoitin, joka on kiinnitetty neulaan suorassa kulmassa, voi tarjota keinon asteikon lukemiseen ja mittausten tekemiseen.

Useimmissa tangenttigalvanometreissä on yksi rengas, mutta joissakin on kaksi rengasta vierekkäin. Renkaiden välinen etäisyys voi vaihdella laitteen mukaan. Optimaalisen magneettikentän saavuttamiseksi niiden välisen etäisyyden tulisi kuitenkin olla sama kuin kelan säde.

Yksi tangenttigalvanometrin suunnitteluongelma on usein ollut tarve saada lyhyt neula, joka ei vaimenna maan magneettikenttää. Pieniä virtamuutoksia on usein vaikea lukea, jos neula on liian lyhyt, joten jotkin nykyaikaiset tangenttigalvanometrit voivat käyttää peiliin kiinnitettyä onttoa. Kun valo kohdistetaan peiliin, se voi kulkea neulan läpi ja loistaa asteikolla, jotta pienet asennon muutokset näkyvät tangentin galvanometrikokeessa.