Galvanometer

Gemeinsame Geräte wie Autoinstrumententafeln, Batterieladegeräte und günstige elektrische Instrumente messen Spannung, Strom oder Widerstand mithilfe eines d'Arsonval-Galvanometers. Dies elektromechanisches Instrument wird auch als galvanisches Bewegungsspuleninstrument bezeichnet.

Das Galvanometer besteht aus zwei konkav geformten Permanentmagneten, die ein gleichmäßiges radiales Magnetfeld im Ringbereich erzeugen. In der Mitte wird eine schwenkbare Spule aus feinem Kupferdraht in das gleichmäßige Magnetfeld platziert. An der Spule ist eine Feder befestigt, ähnlich wie die Unruhspirale eines Uhrwerks. Ein Zeigernadel ist über die Feder an der Spule befestigt. Unterhalb des Zeigers befindet sich eine skalierte Skala zur Messung.

In der Gleichgewichtsposition, wenn kein Strom in der Spule fließt, zeigt die Nadel auf Null. Wenn ein Strom in der Spule fließt, wirkt das Magnetfeld ein Drehmoment auf die Spule aus, das proportional zum Strom ist. Als Ergebnis dreht sich die Spule und die Feder erzeugt ein rückstellendes Drehmoment, das proportional zur Winkelabweichung ist. Somit ist die Winkelabweichung der Spule und des Zeigers direkt proportional zum Spulenstrom und das Gerät kann kalibriert werden, um den Strom zu messen.

Die maximale Ablenkung wird als Vollauslenkung bezeichnet. Die wesentlichen elektrischen Eigenschaften des Messgeräts sind der für die Vollauslenkung erforderliche Strom und der Widerstand der Spule. Die Ablenkung des Messgeräts ist proportional zum Strom in der Spule. Wenn die Spule dem Ohmschen Gesetz gehorcht, ist der Strom proportional zur Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen der Spule und die Ablenkung ist ebenfalls proportional zu dieser Spannungsdifferenz.