Un galvanomètre balistique de bobine mobile est un dispositif sensible utilisé pour mesurer la quantité de charge qui le passe. Il fonctionne sur le principe de l'induction électromagnétique, et sa construction est conçue pour maximiser sa sensibilité et fournir des mesures précises des impulsions de courant de courte durée. Voici une ventilation de sa construction:
1. Bobine en mouvement:
* Bobine de lumière et rectangulaire: Une bobine rectangulaire de fil fin est suspendue dans un champ magnétique fort. La bobine est légère pour minimiser l'inertie et permettre des oscillations rapides.
* pivot ou suspension: La bobine est montée sur un pivot fin ou suspendu par un filament mince sans torsion. Le pivot réduit le frottement et permet une rotation libre.
* miroir: Un petit miroir est attaché à la bobine, reflétant un faisceau de lumière sur une échelle. Cet arrangement agit comme un levier optique, en magnifiant la déviation de la bobine.
2. Champ magnétique:
* aimants permanents: Un puissant aimant permanent crée un champ magnétique radial uniforme dans lequel la bobine se déplace. Le champ est radial pour garantir que la force magnétique sur la bobine est toujours perpendiculaire au plan de la bobine, maximisant son couple.
* Core en fer doux: Un noyau de fer mou est placé à l'intérieur de la bobine pour concentrer les lignes de champ magnétique et améliorer sa résistance.
3. Mécanisme d'amortissement:
* amortissement d'air: Il s'agit du mécanisme d'amortissement le plus simple. La bobine se déplace dans une petite chambre à air et la résistance à l'air ralentit ses oscillations.
* amortissement de courant de Foucault: Une plaque métallique ou une boucle de fil fermée est placée près de la bobine. Lorsque la bobine se déplace, elle induit des courants de Foucault dans la plaque, qui s'oppose au mouvement de la bobine et provoque l'amortissement.
4. Échelle et source de lumière:
* échelle: Une échelle calibrée est placée à distance du miroir. Le faisceau de lumière réfléchi du miroir tombe sur l'échelle, permettant de mesurer la déviation de la bobine.
* Source lumineuse: Un faisceau de lumière est dirigé vers le miroir, l'allumant et permettant l'observation de la déviation.
Principe de travail:
Lorsqu'une charge est passée à travers la bobine, un champ magnétique est produit dans la bobine. Ce champ magnétique interagit avec le champ magnétique permanent, résultant en un couple qui tourne la bobine. L'amplitude du couple est proportionnelle au courant qui coule à travers la bobine.
Caractéristiques:
* Sensibilité élevée: La petite inertie de la bobine et l'amplification du levier optique fournissent une sensibilité élevée pour détecter les petites impulsions de charge.
* Réponse rapide: Le galvanomètre balistique est conçu pour répondre rapidement aux impulsions de courant de courte durée.
* Action balistique: L'inertie de la bobine et le mécanisme d'amortissement lui permettent de se balancer à travers un grand angle avant de se reposer, ce qui le rend idéal pour mesurer les impulsions de charge.
Applications:
* Charge de mesure: Les galvanomètres balistiques sont utilisés pour mesurer la quantité de charge passant par un circuit, en particulier dans les applications de courant pulsé ou transitoires.
* Calibration des condensateurs: Ils peuvent être utilisés pour mesurer la capacité des condensateurs en les déchargeant à travers le galvanomètre.
* Mesures du champ magnétique: Ils peuvent être utilisés pour mesurer les champs magnétiques en mesurant le courant induit dans une bobine placée sur le terrain.
En comprenant le principe de construction et de travail d'un galvanomètre balistique de bobine en mouvement, vous pouvez apprécier son rôle dans la mesure de la charge et d'autres quantités électriques connexes. Il reste un outil précieux dans diverses applications scientifiques et technologiques.
