Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi adanya arus dan tegangan yang kecil atau untuk mengukur besarnya. Galvanometer terutama digunakan di jembatan dan potensiometer di mana mereka menunjukkan defleksi nol atau arus nol.
Prinsip: Potensiometer didasarkan pada premis bahwa kumparan penahan arus disimpan antara medan magnet mengalami torsi.
Konstruksi Galvanometer
Konstruksi potensiometer ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Kumparan bergerak, suspensi, dan magnet permanen adalah bagian utama dari galvanometer.
Kumparan Bergerak
Kumparan bergerak adalah bagian pembawa arus dari galvanometer. Ini adalah persegi panjang atau lingkaran dan memiliki jumlah lilitan kawat tembaga halus. Kumparan bergerak bebas pada sumbu simetri vertikal antara kutub magnet permanen. Inti besi menyediakan jalur fluks reluktansi rendah dan karenanya memberikan medan magnet yang kuat bagi koil untuk bergerak masuk.
Suspensi
Kumparan ditangguhkan oleh pita datar yang membawa arus ke koil. Kumparan pembawa arus lainnya adalah suspensi bawah yang efek torsinya dapat diabaikan. Koil suspensi atas terbuat dari kawat emas atau tembaga yang dibuat dalam bentuk pita. Kekuatan mekanik kawat tidak terlalu kuat, dan karenanya galvanometer menangani dengan hati-hati tanpa tersentak.
Cermin
Suspensi membawa cermin kecil yang memancarkan sinar cahaya. Berkas cahaya ditempatkan pada skala di mana defleksi diukur.
Kepala Torsi
Kepala torsi digunakan untuk mengontrol posisi koil dan untuk menyetel pengaturan nol.
Aplikasi Galvanometer
Galvanometer memiliki aplikasi berikut. Mereka
- Digunakan untuk mendeteksi arah arus yang mengalir pada rangkaian. Ini juga menentukan titik nol dari rangkaian. Titik nol berarti situasi di mana tidak ada arus yang mengalir melalui rangkaian.
- Digunakan untuk mengukur arus.
- Tegangan antara dua titik sirkuit juga ditentukan melalui galvanometer.
Cara Kerja Galvanometer
Misalkan, l, d – panjang masing-masing sisi vertikal dan horizontal dari kumparan dalam meter.
N – jumlah lilitan dalam kumparan,
B – Kerapatan fluks di celah udara, wb/m2
i – arus melalui kumparan bergerak dalam Ampere
K – konstanta pegas suspensi, Nm/rad
θf – defleksi kondisi tunak akhir dari kumparan bergerak dalam pancaran
Ketika arus mengalir melalui kumparan, ia mengalami torsi yang dinyatakan sebagai
Gaya pada setiap sisi kumparan diberikan sebagai,
Oleh karena itu membelokkan torsi menjadi,
N, B, A adalah konstanta galvanometer.
G disebut konstanta perpindahan galvanometer, dan nilainya sama dengan NBA = NBld.
Torsi pengontrol yang diberikan oleh suspensi pada defleksi θF adalah
Untuk defleksi tetap akhir,
Oleh karena itu, defleksi tetap akhir,
Untuk sudut defleksi kecil, defleksi dinyatakan sebagai produk dari jari-jari dan sudut belokan. Dengan sinar pantul, dinyatakan sebagai 1000 X 2θF = 2000 Gi / K dalam milimeter.
Persamaan di atas menunjukkan bahwa ketika cermin berbelok melalui sudut F, sinar pantul berbelok melalui sudut 2θF yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Konversi Galvanometer Menjadi Ammeter
Galvanometer digunakan sebagai amperemeter dengan menghubungkan kawat resistansi rendah secara paralel dengan galvanometer. Beda potensial antara tegangan dan hambatan shunt adalah sama.
Dimana, S = hambatan shunt dan Is = arus yang melintasi shunt.
Karena galvanometer dan hambatan shunt dihubungkan secara potensial dengan rangkaian, potensialnya sama.
Dengan demikian, resistansi shunt diberikan sebagai,
Nilai arus shunt sangat kecil dibandingkan dengan arus suplai.
Konversi Galvanometer Menjadi Voltmeter
Galvanometer digunakan sebagai voltmeter dengan menghubungkan resistansi tinggi secara seri dengan rangkaian.
Kisaran voltmeter tergantung pada nilai resistansi yang dihubungkan secara seri dengan rangkaian.
