galvanômetro balístico:uma ferramenta para medir a carga

Um galvanômetro balístico é um tipo especializado de galvanômetro projetado para medir carga elétrica em vez de corrente contínua. Funciona utilizando a deflexão magnética de uma bobina que transporta a carga, onde a deflexão é diretamente proporcional à carga total passada por ela.

Construção:

Os componentes básicos de um galvanômetro balístico incluem:

1. bobina: Uma bobina única ou de várias turnos suspensa em um campo magnético, geralmente criado por um ímã permanente.
2. Sistema de suspensão: A bobina é suspensa por uma fibra fina e sem torção (como uma linha de seda ou fita de metal) para minimizar o amortecimento. Isso permite que a bobina oscila livremente após a carga passar por ela.
3. espelho: Um pequeno espelho é preso à bobina, que reflete um feixe de luz em uma escala. A deflexão do espelho é proporcional ao deslocamento angular da bobina.
4. Mecanismo de amortecimento: Às vezes, uma pequena palheta de resistência ao ar ou um amortecimento de corrente de Foucault é incorporada para desacelerar as oscilações e permitir leituras mais precisas.
5. escala: Uma escala graduada é colocada à distância do espelho para medir a deflexão do feixe de luz.

como funciona:

Quando uma carga passa pela bobina, cria um momento dipolar magnético que interage com o campo magnético. Essa interação faz com que a bobina gire, atingindo um deslocamento angular máximo (θ). O deslocamento angular está relacionado à carga (q) pela seguinte equação:

θ =kq

onde 'k' é uma constante, dependendo da construção do galvanômetro.

Recursos -chave:

* Alta sensibilidade: Devido à ausência de amortecimento, os galvanômetros balísticos são altamente sensíveis a cargas pequenas.
* Medição de tiro único: Eles medem a carga total passada através da bobina em um único pulso, diferentemente dos amostras que medem a corrente contínua.
* ampla gama de aplicações: Desde a medição das cobranças do capacitor até a investigação de correntes transitórias em circuitos, os galvanômetros balísticos encontram uso em vários campos.

Aplicações:

* Medição da capacitância: Ao descarregar um capacitor através do galvanômetro e observar a deflexão, pode -se determinar a capacitância.
* Investigando indução eletromagnética: Pode ser usado para medir a carga induzida em uma bobina, alterando o fluxo magnético.
* Medição da força do campo magnético: Ao medir a carga induzida em uma bobina que se move através de um campo magnético, pode -se determinar a força do campo.

Limitações:

* Tempo de resposta lenta: O movimento oscilante da bobina torna os galvanômetros balísticos inadequados para medir cargas rápidas.
* Susceptibilidade a distúrbios externos: Sua sensibilidade os torna suscetíveis a vibrações e campos magnéticos externos.

No geral, o galvanômetro balístico é uma ferramenta poderosa para medir a carga elétrica. Seu design e princípios exclusivos permitem medições precisas de cobranças transitórias, provando inestimável em várias aplicações científicas e de engenharia.