Изучение гальванометра

Цель работы: ознакомиться с конструкцией и принципом дейст­вия гальванометра магнитоэлектрической систе­мы, определить внутреннее сопротивление и цену деления его шкалы.

Устройство гальванометра.Гальванометр - это высокочувстви­тельный прибор для измерения малых токов. Нуль-гальванометр имеет нуль в середине шкалы, по нему устанавливают отсутствие тока в участке цепи.

Конструктивными основными частями электроизмеритель­ного прибора магнитоэлектрической системы являются:

- сильный постоянный магнит с полюсными наконечниками, создающий в узком кольцевом зазоре однородное магнитное поле;

- катушка, состоящая из N витков изолированной тонкой проволоки распределенная на металлической рамке, к которой прикреплена стрелка прибо­ра; эта рамка может поворачиваться на оси, находясь в поле по­стоянного магнита;

- две плоские спиральные пружинки, через которые измеряе­мый ток проходит в катушку, они же создают и момент упругих сил, возвращающих рамку в положение равновесия;

- шкала, корректор нуля, клеммы для подключения, корпус гальванометра.

Принцип действия гальванометра. На рамку, по об­мотке которой течет измеряемый ток I, действует поворачиваю­щий момент сил Ампера M, причем величина этого момента пря­мо пропорциональна силе тока: M ~ I. По мере поворота рамки увеличивается противодействующий момент M₁сил упругости пружинок, который по закону Гука прямо пропорционален углу поворота рамки из равновесного положения: M₁ ~ φ. Рамка займет такое положение, при котором моменты M и M₁ уравно­вешивают друг друга: M = M₁, при этом φ ~ I и шкала гальвано­метра будет равномерной. Успокоение (демпфирование) колебаний рамки, обеспечивается индукционными токами, которые возникают в корпусе рамки при ее движении в магнитном поле.

Магнитоэлектрический гальванометр как "головка" исполь­зуется в многопредельном приборе ампервольтметре, в котором при измерениях сил токов различной величины к гальванометру подключают параллельно малые сопротивления (шунты), а при измерениях различных напряжений - последовательно большие добавочные сопротивления.

Основные технические параметры гальванометра:

- внутреннее сопротивление R_г. (сопротивление обмотки рамки);

- цена деления шкалы по току (в А/дел) величина, числен­но равная такому изменению силы тока, при котором стрелка сме­щается на одно деление шкалы.