الجلفانومتر ذو الملف المتحرك
جهاز يستخدم للاستدلال على التيارات الكهربية المستمرة الضعيفة جدا وقياس شدتها وتحديد اتجاهها، ويعتمد في عمله على عزم الازدواج المغناطيسي المؤثر على ملف يمر به تيار وموضوع في مجال مغناطيسي.
الجلفانومتر ذو الملف المتحرك هو جهاز قياس كهربي أساسي يُستخدم في الكشف عن التيارات الكهربية المستمرة الضعيفة جداً (في نطاق الميكروأمبير)، وقياس شدتها، وتحديد اتجاهها.
تعتمد فكرة عمله على التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي، وتحديداً عزم الازدواج المغناطيسي المؤثر على ملف مستطيل يمر به تيار كهربي \(I\) وموضوع في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه \(B\).
- التركيب الأساسي: يتكون من مغناطيس قوي قطباه مقعران، وملف من سلك نحاسي معزول، وقلب من الحديد المطاوع لتركيز خطوط الفيض المغناطيسي.
- الملفات الزنبركية: تعمل كوصلات لدخول وخروج التيار، وتولد عزم ليّ يعاكس عزم الازدواج المغناطيسي حتى يستقر المؤشر، وتعيد المؤشر للصفر عند انقطاع التيار.
عند مرور تيار كهربي شدته \(I\) في الملف الذي مساحته \(A\) وعدد لفاته \(N\)، يتولد عزم ازدواج \(\tau\) يعمل على دوران الملف. وبفضل الأقطاب المقعرة، تكون خطوط الفيض على هيئة أنصاف أقطار، مما يجعل مستوى الملف دائماً موازياً لخطوط الفيض، وتكون الزاوية \(\theta = 90^\circ\)، وبالتالي يكون عزم الازدواج قيمة عظمى دائماً. وتُعرف حساسية الجلفانومتر بأنها زاوية انحراف مؤشره عن وضع الصفر عند إمرار تيار شدته الوحدة.
إذا كان مؤشر الجلفانومتر ينحرف بزاوية \(\theta = 60^\circ\) عند مرور تيار كهربي شدته \(I = 3 \times 10^{-6}\) \(A\)، فإن حساسية الجلفانومتر تُحسب من العلاقة \(S = \frac{\theta}{I}\)، وبالتالي تكون الحساسية \(S = 20\) درجة لكل ميكروأمبير (\(^\circ / \mu A\)).
تخيل إن الجلفانومتر ده عامل زي باب دوار في مول متوصل بسوستة قوية. تيار الكهربا الضعيف هو طفل صغير بيزق الباب عشان يدخل. كل ما الطفل يزق أقوى، الباب بيلف أكتر، بس السوستة بتحاول ترجعه مكانه. لما قوة زق الطفل تتساوى مع شد السوستة، الباب بيقف عند زاوية معينة. الزاوية دي بتعرفنا قوة الطفل بالظبط، ولما الطفل يمشي، السوستة بترجع الباب لقفلة الصفر تاني.
