مميزات وعيوب الجلفانومتر

مميزات وعيوب الجلفانومتر، يتم استخدام الفولتميتر كأداة لقياس فرق الجهد بين طرفي الموصل الحامل للتيار، والجلفانومتر هو نوع من مقياس التيار الكهربائي الحساس أو المقياس الرقمي المتعدد القياسي للكشف عن التيار الكهربائي.

واحدة من مزايا الجلفانومتر

• لا يتأثر بالمجال المغناطيسي القوي أو الكبير.
• ويعتبر جهاز دقيق وموثوق.
• معايير موحدة.
• نسبة عالية من عزم الدوران إلى الوزن.
• لديها حساسية عالية.
• لا تتأثر بسهولة بالمجالات المغناطيسية الشاردة.

الجلفانومتر هو نوع من الأجهزة لقياس التيار الكهربائي. يتم استخدامه لكشف وقياس التيار الكهربائي أيضًا. يستخدم لقياس حجم الجهاز أو الكشف عن وجود جهد صغير (V) وتيار (I). يستخدم بشكل أساسي لقياس الجهد والجسور، حيث يشير إلى تيار صفر أو ما يعرف بالانحراف الفارغ

عيوب الجلفانومتر

• يمكن أن يؤدي الحمل الزائد إلى تلف بعض أنواع أجهزة القياس البصرية.
• لا يمكن تغيير عزم الدوران المستعاد بسهولة.
• سيؤدي تغيير درجة الحرارة إلى تغيير قدرة الجهاز على استعادة عزم الدوران.
• ولا يمكن استخدامه لقياس كميات التيار المتناوب.
• يمكن استخدامه فقط لقياس التيارات المباشرة.
• تحدث الأخطاء بسبب عوامل مثل تقادم الأداة وتلف المغناطيس الدائم وتلف الزنبرك بسبب الضغط الميكانيكي.
• يؤدي التغير في درجة الحرارة إلى حدوث تغيير في عزم الدوران المستعاد.
• إعادة الحصول على عزم الدوران لا يمكن تغييره بسهولة.
• لا يمكن استخدام هذا الجهاز إلا لقياس كميات التيار المباشر ولا يمكن استخدامه لقياس كميات التيار المتردد.
• هناك احتمال أن يؤدي الضغط الشديد إلى إتلاف ألياف البرونز الفوسفورية أو الزنبرك الحلزوني.

اقرأ أيضًا: سعر هيونداي سنتافي

من عيوب الجلفانومتر أنه ليس دقيقًا ولا عمليًا

لا يمكن استخدام الجلفانومتر كطريقة علمية دقيقة لقياس التيار لأنه لم يتم اتباع طريقتين محددتين

• يشتمل الجلفانومتر على مقاومة كبيرة ومحدودة موصلة في دائرة كهربائية، وهذا يؤدي إلى زيادة المقاومة في الدائرة وتغير قيمة التيار الكهربائي داخل الدائرة.
• يعد الجلفانومتر جهازًا حساسًا للغاية، حيث يتم تسجيل الانحراف الكامل لتيار ترتيب الأمبير باستخدام مقياس تيار ميكروأمبير، وبالتالي، إذا تم توصيله بهذه الطريقة، فلن يتم قياس تيار أمر الأمبير.

كيفية تحويل الجلفانومتر إلى الفولتميتر

يتم استخدام الفولتميتر كأداة لقياس فرق الجهد بين طرفي الموصل الحامل للتيار، والجلفانومتر هو نوع من مقياس التيار الكهربائي الحساس أو المقياس الرقمي المتعدد القياسي للكشف عن التيار الكهربائي. كان الجلفانومتر من أولى الأدوات المستخدمة لكشف وقياس التيارات الكهربائية. يمكن تحويله إلى فولتميتر عن طريق توصيل مقاومة عالية على التوالي بداخله. تتم معايرة المقياس بالفولت، ويتم تحديد قيمة المقاومة المتصلة على التوالي في نطاق الفولتميتر رياضياً كما يلي:

مقاومة الجلفانومتر = G

التيار المطلوب لتوليد الانحراف الكامل في الجلفانومتر = Ig

نطاق الفولتميتر = V

مقاومة الفولتميتر = R.

وبما أن R متصل على التوالي مع الجلفانومتر، فإن التيار يتدفق عبر الجلفانومتر

Ig = R + GV

∴R = V/Ig −G

يتم حساب المقاومة الفعالة للفولتميتر من خلال هذه المعادلة الرياضية المتصلة على التوالي: Rv = G + R. وبما أن Rv كبير جدًا، يتم توصيل الفولتميتر على التوازي في الدائرة لأنه يسحب تيارًا أقل من الدائرة.

يستخدم الجلفانومتر للقياس

الجلفانومتر هو أداة تستخدم لقياس تيار أو تيار كهربائي صغير من خلال حركة ملف متحرك، حيث تنشأ الحركة الدورانية الميكانيكية من القوى المتولدة عن التيار.

النوع الأكثر شيوعًا من الجلفانومتر هو جهاز قياس دارسونفال، حيث يتكون نظام الإشارة من ملف سلكي معلق بشريط معدني بين قطبين مغناطيسيين دائمين. يتفاعل المجال المغناطيسي الناتج عن مرور تيار عبر الملف مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم، مما يولد عزم الدوران أو قوة الانحراف. ثم يدور الملف، الذي يحتوي على إبرة أو مرآة، تحت تأثير عزم الدوران، والزاوية التي يدور بها الملف تقيس مقدار الالتواء وبالتالي تعطي قراءة لتيار الملف. يمكن قياس الزاوية باستخدام حركة الإبرة أو انحراف شعاع الضوء المنعكس من المرآة.

اقرأ أيضًا: سعر هيونداي باليسيد 

اشرح كيفية عمل الجلفانومتر

عند توصيل الجلفانومتر بدائرة كهربية، يتدفق تيار في الملف، وبسبب انحراف عزم الدوران داخل المجال المغناطيسي، يبدأ الملف في الجلفانومتر بالدوران من مكانه.

عندما يتم لف الملف، يتم لف زنبرك التحكم ويمكن أن يتطور داخله توتر دوراني قابل للتمدد، وبعد ذلك يقاوم الملف الدوران، وستكون زاوية دوران الملف مناسبة لعزم الدوران. عندما يتحول عزم الدوران المستعاد إلى عزم الدوران المنحرف، يستقر الملف في وضع ثابت. يستخدم الجلفانومتر بشكل أساسي في الدوائر الكهربائية المختلفة للكشف عن التيار وأيضًا في التجارب لتحديد النقطة الفارغة.

لذلك يمكن الحماية من هذا الضرر المحتمل عن طريق استخدام سلك عريض بدلاً من ذلك عن طريق توصيل شريط نحاسي على التوازي مع ملفه المعروف بالتحويلة، وعند مقارنتها بمقاومة الملف تكون مقاومته صغيرة جداً، وبالتالي معظم يتم توجيه تدفق التيار من خلال التحويلة وتوفير جزء من التيار من خلال الملف، وبالتالي لا توجد فرصة لتلف الملف.

استخدامات الجلفانومتر

تُستخدم أجهزة الجلفانومتر في المدارس والمختبرات لقياس التيار الكهربائي وفهم مبدأ عمل أدوات القياس الأساسية.

يتم استخدامه في أنظمة تحديد المواقع والتحكم في السيارات الحديثة، وكذلك في الهندسة الميكانيكية الثقيلة.

للجلفانومتر العديد من الاستخدامات المهمة مع أنظمة المسح بالليزر في الهندسة المدنية.

تُستخدم الجلفانومترات في اللحام بالليزر، وأجهزة التلفاز الليزرية، وشاشات الليزر، كما تُستخدم أيضًا في أنظمة الحلقة المغلقة.

تم تصميم الجلفانومتر على شكل ملف متحرك في مغناطيس دائم، وتستخدم هذه الآلية في العديد من التطبيقات مثل محركات الأقراص الثابتة والمشغلات وغيرها.

يتم استخدام الجلفانومترات في أنواع مختلفة من العدادات، مثل مقياس VU، ومقياس الضوء، وما إلى ذلك.

يمكن استخدام الجلفانومتر كمقياس التيار الكهربائي والفولتميتر باستخدام المقاومة التحويلية والتسلسلية.

تدور الحلقة السلكية في الجلفانومتر بسبب …

عندما يمر تيار عبر سلك، يتولد مجال مغناطيسي حول السلك. عندما يتم وضع هذا السلك في مجال مغناطيسي خارجي، يتفاعل المجالان، مما يؤدي إلى قوة تؤثر على السلك. إذا كان المجال المغناطيسي والتيار المار في السلك متعامدين، فإن مقدار هذه القوة يعطى بالعلاقة 𝐹 = 𝐵𝐼𝐿، حيث 𝐵 هي كثافة الفيض المغناطيسي للمجال الخارجي، والتيار في السلك، و𝐿 هو طول السلك الموجود في المجال المغناطيسي . يمكن تحديد اتجاه هذه القوة باستخدام قاعدة فليمنج لليد اليسرى، كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.

إذا توفرت حلقة سلكية مستطيلة للتيار في مجال مغناطيسي، فسوف تواجه عزم دوران، مما يؤدي إلى دورانها، بسبب تدفق الشحنات في اتجاهين متعاكسين على جانبي الحلقة، وبالتالي، يواجه الجانبان قوى تعمل بشكل مختلف الاتجاهات. يُشار إلى دوران حلقة السلك في مجال مغناطيسي باسم “تأثير عضو الإنتاج”، كما هو موضح في الرسم البياني التالي.

يتم ربط الحلقة السلكية بمؤشر يتحرك على طول مقياس أثناء دوران الحلقة. هذا يسمح لنا بقياس التيار خلال الحلقة. عندما لا يكون هناك تيار في الحلقة، يكون المؤشر في الوضع العمودي، مما يشير إلى تيار قدره 0 A. عندما يمر تيار عبر الحلقة، تدور الحلقة حتى تصل إلى التوازن مع زنبرك الالتواء.