Galvanometro

Galvanometroa[1] korronte elektriko txikien intentsitatea eta noranzkoa neurtzen dituen amperemetro mota bat da. Intentsitatea neurtzeko, korronte elektrikoak iman mugikor batean eragiten dituen desbideratzeak erabiltzen ditu galvanometroak.

D'Arsonval/Weston galvanometroa - bobina mugikorra laranja kolorean

Bi motatako galvanometroak daude; iman mugikorrekoak eta bobina mugikorrekoak. Iman mugikorrekoetan, korronte elektrikoa bobina batean bilduta dagoen hari elektrikotik igarotzean, eremu magnetiko bat sortzen da, eta eremu horrek desbideratu egiten du bobinaren barruan libre biratu daitekeen orratz imandu bat. Orratzaren desbideratzea korrontearen intentsitatearen araberakoa da. Bobina mugikorrekoetan, efektua antzekoa da: orratza bobinara atxikita dago, eta bobina iman finko batek sortutako eremu magnetikoaren barnean dago; korronte elektrikoa bobinatik igarotzean, bobina biratu egiten da iman finkoaren eremu magnetikoaren barnean. Zeroa erdian daukaten galvanometroetan, orratza alde batera edo bestera mugitzeak korrontearen noranzkoa adierazten du.

Galvanometroak korronte elektrikoa detektatu eta neurtzeko erabili ziren lehenengo instrumentuak izan ziren. Orokorrean korronte zuzen txikiak neurtzen dituzte -miliampereak edo mikroampereak-. Gaur egun, korronte handiagoak neurtu ahal izateko shunt erresistentziak erabiliz, amperemetroen eta multimetroen barnean erabiltzen dira nagusiki.

Galvanometro izenak Luigi Galvani sendagile eta fisikari italiarrean dauka jatorria.

Historia
1890 inguruko galvanometro tangente bat.

1820an Hans Christian Ørstedek, iparrorratz baten ondoan korronte elektrikoa garraiatzen duen kable bat ezartzerakoan, iparrorratzaren imandutako orratzak korronte elektrikoaren eraginez jasaten zuen deflexioa deskribatu zuen.[2] 1820ko irailaren 16an Johann Schweiggerek lehen galvanometroaren berri eman zuen Halleko Unibertsitatean. André-Marie Ampèrek garapenean lagundu zuen. Lehen diseinuek, haria hainbat aldiz biratuz, korronteak sortutako eremu magnetikoa biderkatu egiten zuten. Ezaugarri honegatik hasieran gailuei multipliers -biderkatzaileak- izena jarri zitzaien. 1836rako Galvanometro izena erabilera arruntekoa zen. Luigi Galvani sendagile eta fisikari Italiarragatik dator izena, zeinak 1791n korronte elektrikoak hildako igel baten hanka astindu arazi zezakeela aurkitu zuen.

Thomsonen ispiludun galvanometroa

Hasieran, galvanometroak lurraren eremu magnetikoa erabiltzen zuten erreferentzia bezala, korrontea orratza ipar magnetikotik desbideratzerakoan detektatzen zelarik. Gailu hauek galvanometro tangenteak deitzen ziren, eta erabili aurretik orientatu egin behar ziren. Geroago galvanometro astatikoak garatu ziren. Hauek aurkako polo magnetikodun iman pare bat erabiltzen zituzten, honela lurraren eremu magnetikoarekiko independente bilakatu ziren eta galvanometroa edozein orientaziotan erabili ahal zen. Galvanometro sentsibleena, ispiludun galvanometroa, William Thomsonek (Lord Kelvin) garatu zuen Johann Christian Poggendorffen 1826ko hasierako diseinu baten oinarrituta. Thomsonen diseinua, 1858an patentatua, korronte aldaketa oso azkarrak detektatzeko gai zen. Orratz baten ordez, ispilu arin bati lotutako iman txikiak erabiltzen zituen, hari batetik eskegita. Korronte aldaketa txikiak argi izpi baten deflexioaren bitartez era nabarmenean handiagotzen ziren. Alternatiboki, eskegitako imanen deflexioa mikroskopio baten bitartez begiratu zitekeen.

Tentsioa eta korrontea kuantitatiboki neurtzeko gaitasunari esker Georg Ohmek Ohmen legea formulatu zuen, zeinak eroale baten tentsio-jauskera bertatik igarotzen den korrontearekiko proportzionala den dion.

D'Arsonval/Weston galvanometroa. Imanaren parte bat ebaki egin da bobina erakusteko.

Hasierako iman mugikordun galvanometroen desabantailak inguruko edozein iman edo metaleen eragina jasaten zutela, eta deflexioa ez zela korrontearekiko proportzionala ziren. 1882an Jacques-Arsène d'Arsonval eta Marcel Deprezek iman finko eta bobina mugikordun galvanometroa garatu zuten. Bobina mugikorrak imanarekin konexio elektrikoa zuen eta zero posiziora itzultzeko gaitasuna. Bobinari lotutako ispilu bateten bitartez honen posizioa irakurtzen zen. d'Arsonvalem hasierako gailua 10 mikroampere detektatzeko gai zen.[3]

Edward Westonek diseinua zeharo hobetu zuen. Iman finkoa egonkortzeko metodo bat garatu zuen, gailuak denboran zehar zehaztasun trinkoa mantentzeko. Argi izpi eta ispilua zuzenean irakurri zitekeen orratz batekin ordezkatu zituen. Orratz azpian, eskalaren plano berean jarritako ispilu batek irakurketa paralaje-erroreak saihestu zituen. Eremu sendoa mantentzeko Westonen diseinuak erreten biribil estu bat erabili zuen, aire tarte minimoarekin, zeinetan bobina mugitzen zen. 1988an Edward Westonek gailu honen bertsio komertziala patentatu eta jaurti egin zuen, eta ekipamendu elektrikoan instrumentu estandarra bilakatu zen. Instrumentu "eramangarritzat" hartu zen, muntai posizioak edo garraioak eragin oso txikia zutelako neurketan. Gaur eguneko bobina mugikorreko neurgailuetan D'Arsonval/Westonen diseinu honen erabilpena ia unibertsala da.

Bobina mugikorreko galvanometroaren osagaiak
  1. Imana
  2. Bobina mugikorra
  3. Orratza
  4. Eskala
  5. Pibotak
  6. Kojineteak
  7. Malgukiak
  8. Euste-bernoak
  9. Zeroa doitzeko torlojua
  10. Moteltze mekanismoa

Erreferentziak
  • Historia atala ingelesezko wikipediatik itzulia, 2015-05-15ean
  1. Fisikako Oinarrizko Lexikoa. Euskaltzaindia, 19 or..
  2. L. A. Geddes, Looking back: how measuring electric current has improved through the ages, IEEE Potentials, Feb/Mar 1996, pages 40-42
  3. Joseph F. Keithley The story of electrical and magnetic measurements: from 500 B.C. to the 1940s, John Wiley and Sons, 1999 ISBN 0-7803-1193-0, pp. 196-198

Ikus, gainera


Kanpo estekak
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.