Constructie van een bewegende spoel Ballistische galvanometer

Een bewegende spoelballistische galvanometer is een gevoelig apparaat dat wordt gebruikt om de hoeveelheid lading erdoorheen te meten. Het werkt op het principe van elektromagnetische inductie en de constructie ervan is ontworpen om de gevoeligheid ervan te maximaliseren en nauwkeurige metingen van korte-duurstroompulsen te bieden. Hier is een uitsplitsing van de constructie:

1. Bewegende spoel:

* Licht, rechthoekige spoel: Een rechthoekige spoel van fijne draad wordt gesuspendeerd in een sterk magnetisch veld. De spoel is lichtgewicht om traagheid te minimaliseren en snelle oscillaties mogelijk te maken.

* Pivot of suspensie: De spoel wordt ofwel op een fijne draaipunt gemonteerd of gesuspendeerd door een dunne, torsievrij gloeidraad. De draaipunt vermindert wrijving en zorgt voor gratis rotatie.

* spiegel: Een kleine spiegel is aan de spoel bevestigd en weerspiegelt een lichtstraal op een schaal. Deze opstelling fungeert als een optische hendel en vergroot de afbuiging van de spoel.

2. Magnetisch veld:

* Permanente magneten: Een krachtige permanente magneet creëert een uniform radiaal magnetisch veld waarin de spoel beweegt. Het veld is radiaal om ervoor te zorgen dat de magnetische kracht op de spoel altijd loodrecht staat op het vlak van de spoel, waardoor het koppel wordt gemaximaliseerd.

* Soft Iron Core: Een zachte ijzeren kern wordt in de spoel geplaatst om de magnetische veldlijnen te concentreren en de sterkte ervan te verbeteren.

3. Dempingmechanisme:

* Luchtdemping: Dit is het eenvoudigste dempingsmechanisme. De spoel beweegt in een kleine luchtkamer en luchtweerstand vertraagt ​​zijn oscillaties.

* Eddy Current Damping: Een metalen plaat of een gesloten draadlus wordt bij de spoel geplaatst. Wanneer de spoel beweegt, induceert deze wervelstromen in de plaat, die zich verzet tegen de beweging van de spoel en demping veroorzaakt.

4. Schaal- en lichtbron:

* schaal: Een gekalibreerde schaal wordt op een afstand van de spiegel geplaatst. De gereflecteerde lichtstraal van de spiegel valt op de schaal, waardoor de afbuiging van de spoel kan worden gemeten.

* Lichtbron: Een lichtstraal is gericht op de spiegel, verlicht deze en laat de afbuiging worden waargenomen.

Werkprincipe:

Wanneer een lading door de spoel wordt geleid, wordt een magnetisch veld in de spoel geproduceerd. Dit magnetische veld interageert met het permanente magnetische veld, wat resulteert in een koppel dat de spoel roteert. De grootte van het koppel is evenredig met de stroom die door de spoel stroomt.

Functies:

* Hoge gevoeligheid: De kleine traagheid van de spoel en de optische hendelversterking bieden een hoge gevoeligheid voor het detecteren van kleine ladingpulsen.

* Snelle reactie: De ballistische galvanometer is ontworpen om snel te reageren op korte pulsen op korte duur.

* Ballistische actie: Met de traagheid van de spoel en het dempingsmechanisme kunnen het door een grote hoek slingeren voordat het rusten, waardoor het ideaal is voor het meten van ladingpulsen.

Toepassingen:

* Lading meten: Ballistische galvanometers worden gebruikt om de hoeveelheid lading door een circuit te meten, met name in gepulseerde of tijdelijke stroomtoepassingen.

* Kalibratie van condensatoren: Ze kunnen worden gebruikt om de capaciteit van condensatoren te meten door ze door de galvanometer te ontladen.

* Metingen van magnetische veld: Ze kunnen worden gebruikt om magnetische velden te meten door de stroom geïnduceerd in een spoel in het veld te meten.

Door het constructie- en werkingsprincipe van een ballistische galvanometer van bewegende spoel te begrijpen, kunt u de rol ervan waarderen bij het meten van ladingen en andere gerelateerde elektrische hoeveelheden. Het blijft een waardevol hulpmiddel in verschillende wetenschappelijke en technologische toepassingen.