Un galvanomètre balistique est un type de galvanomètre spécialisé conçu pour mesurer Charge électrique plutôt que le courant continu. Il fonctionne en utilisant la déviation magnétique d'une bobine transportant la charge, où la déviation est directement proportionnelle à la charge totale qui l'a traversée.
Construction:
Les composants de base d'un galvanomètre balistique comprennent:
1. Coil: Une bobine à tour ou plusieurs tours en suspension en suspension dans un champ magnétique, souvent créé par un aimant permanent.
2. Système de suspension: La bobine est suspendue par une fine fibre de torsion (comme un fil de soie ou un ruban métallique) pour minimiser l'amortissement. Cela permet à la bobine de osciller librement après que la charge la traverse.
3. Miroir: Un petit miroir est attaché à la bobine, qui reflète un faisceau de lumière sur une échelle. La déviation du miroir est proportionnelle au déplacement angulaire de la bobine.
4. Mécanisme d'amortissement: Un petit amortisseur de courant de résistance à l'air ou de courant de tourbillon est parfois incorporé pour ralentir les oscillations et permettre des lectures plus précises.
5. Échelle: Une échelle graduée est placée à une distance du miroir pour mesurer la déviation du faisceau lumineux.
comment cela fonctionne:
Lorsqu'une charge passe par la bobine, elle crée un moment dipolaire magnétique qui interagit avec le champ magnétique. Cette interaction fait tourner la bobine, atteignant un déplacement angulaire maximal (θ). Le déplacement angulaire est lié à la charge (q) par l'équation suivante:
θ =kq
où «k» est une constante en fonction de la construction du galvanomètre.
Caractéristiques clés:
* Sensibilité élevée: En raison de l'absence d'amortissement, les galvanomètres balistiques sont très sensibles aux petites charges.
* Mesure à un seul coup: Ils mesurent la charge totale transmise par la bobine en une seule impulsion, contrairement aux muniteurs qui mesurent le courant continu.
* large éventail d'applications: Des charges de condensateur de mesure à l'étude des courants transitoires dans les circuits, les galvanomètres balistiques trouvent l'utilisation dans divers domaines.
Applications:
* Capacité de mesure: En déchargeant un condensateur à travers le galvanomètre et en observant la déviation, on peut déterminer la capacité.
* Enquête sur l'induction électromagnétique: Il peut être utilisé pour mesurer la charge induite dans une bobine en modifiant le flux magnétique.
* Mesurer la force du champ magnétique: En mesurant la charge induite dans une bobine se déplaçant à travers un champ magnétique, on peut déterminer la résistance du champ.
Limitations:
* Temps de réponse lent: Le mouvement oscillant de la bobine rend les galvanomètres balistiques inadaptés à la mesure des charges variant rapidement.
* Sensibilité aux perturbations externes: Leur sensibilité les rend sensibles aux vibrations et aux champs magnétiques externes.
Dans l'ensemble, le galvanomètre balistique est un outil puissant pour mesurer la charge électrique. Sa conception et ses principes uniques permettent des mesures précises des charges transitoires, ce qui s'avérait inestimable dans diverses applications scientifiques et techniques.
