جهاز يستخدم لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة جدا

جهاز الجلفانومتر

هو الجهاز المستعمل الذي يستطيع قياس التيارات الكهربائية بالغة الصغر أو يقيس حجم التيار

، ويتم معرفة شدة التيار من خلال حركة الابرة المغناطيسية التي تتحرك لتشير الى شدة التيار بالفولط، ويكون التيار عادةً صغير، يمكن ان يكون التيار فقط بالميكروامبير، مع ذلك يستطيع جهاز الجلفانومتر قياس شدة التيار

تم اكتشاف جهاز الجلفانومتر لقياس شدة التيارات الكهربائية الصغيرة في القرن التاسع عشر من قبل العالم الألماني يوهان شفايغر الخبير في مجالات الفيزياء والرياضيات والكيمياء، وتم ابتكار انواع عديدة اخرى منه مثل الجلفانومتر المماسي، والجلفانومتر الاستاتيكي، والجلفانومتر المرآة، والجلفانومتر الباليستي.

الامور التي تؤثر على حساسية ودقة جهاز الجلفانومتر هي

عدد اللفات في الملف

شدة المجال المغناطيسي

منطقة الملف في الدارة

استعمالات جهاز الجلفانومتر

يعتبر من الادوات التي تكشف عن التيار الكهربائي في اي دائرة بعد تركيب جهاز الجلفانومتر، ويستطيع هذا الجهاز الكشف عن التيار الكهربائي، وعندما يتدفق التيار الكهربائي ينحرف النابض او المؤشر نحو اليسار او اليمين بحسب اتجاه التيار اذا كان بعكس الجلفانومتر او بنفس جهته

يمكن استعمال جهاز الجلفانومتر من اجل قياس

قيمة التيار في الدائرة وذلك من خلال وصل التيار الكهربائي الذي يمر عبر جهاز الجلفانومتر ووصله بالتوازي مع مقاومة منخفضة
الجهد الكهربائي او الفولتاج من خلال توصيل الجهاز الجلفانومتر بمقاومة عالية.

وبما أن الفيديوهات تساعد على فهم الموضوع بشكل اكبر، اليكم هذا الفيديو الموضح لجهاز الجلفانومتر

الجلفانومتر جهاز يستخدم لقياس

الجلفانومتر هو جهاز يستعمل لقياس التيارات الكهربائية صغيرة الشدة يتألف من

ملف: عبارة عن سلك ملفوف من النحاس على قلب حديد مثبت في الوسط، والملف للجلفانومتر متحرك، ويقع هذا الملف بين مغنطيسين
نابض: يحدث عزم ارجاع، يكون التيار فيه معلوم
مغناطيس شمالي، اخر جنوبي، يقع بينهما النابض الذي يتحرك ويعود الى نقطة الصفر، ويتقدم ويتراجع، وهذا النبض يتحرك ويشير الى التيار الكهربائي

يعمل الجلفانومتر على قياس شدة التيار، واتجاه التيار في الدائرة، عندما يتعرض لتيار كهربائي، يبدأ الجلفانومتر في الصفر، اذا كان التيار الكهربائي غير متدفق، يشير الجلفانومتر عندها الى الصفر، وعندما يبدأ التيار الكهربائي بالتدفق عبر الجلفانومتر، يشير الجلفانومتر الى شدة التيار الكهربائي، واذا انحرف بالاتجاه المعاكس، يشير الجلفانومتر الى شدة التيار الكهربائي المعاكس، وانحراف المؤشر مع عقارب الساعة او بعكسها يتناسب مع شدة التيار الكهربائي واتجاهه، وبهذا يساعدنا الجلفانومتر في التعرف على شدة التيار الكهربائي

لتحويل الجلفانومتر الى اميتر فإنه يتم توصيل مقاومة مع الجلفانومتر على

يستعمل الجلفانومتر في صناعة جهاز الاميتر وذلك بتوصيل ملفه على التوازي بمقاوم صغير جدًا وهو مجزئ التيار، وبتعديل بسيط، يصنع جهاز الاميتر الذي يقيس شدة التيار الكهربائي بالامبير، او يمكن تحويله الى الملي اميتر الذي يقيس شدة التيار الكهربائي بالميلي امبير، او ميكرواميتر الذي يقيس شدة التيار الكهربائي بالميكرو امبير، أما اذا اردنا تحويل الجلفانومتر الى فولت اميتر، يجب وصله الى مقاوم كبير للغاية.

اي المختصر ان جهاز الجلفانومتر يمكن تحويله الى اميتر والى فولت اميتر

فوائد جهاز يستخدم لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة جدا

جهاز الجلفانومتر يستعمل لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة للغاية، ويستعمل ايضًا لتحديد اتجاه التيار بعدما يمر بجهاز الجلفانومتر ويقيس ايضًا الفولتاج، وله فوائد عديدة

حساسية عالية للتيارات منخفضة الشدة على عكس باقي الاجهزة التي لا تستطيع قياس سوى التيارات الكهربائية عالية الشدة
لا يتأثر جهاز الجلفانومتر بالمجالات المغناطيسة على طرفيه
نسبة عزم الدوران الى الوزن مرتفعة
دقة جهاز الجلفانومتر عالية لأن حساسيته مرتفعة للتيارات الكهربائية منخفضة الشدة

سلبيات جهاز الجلفانومتر

:بالرغم من فوائد جهاز الجلفانومتر العديدة، الا ان له سلبيات اخرى لا يمكن اخفائها، وهي

يمكن استعمال جهاز الجلفانومتر من اجل قياس التيارات الكهربائية المباشرة فقط التي تمر عبره، اي لا يمكن قياس التيارات الكهربائية الخارجية التي لا تمر عبره
يمكن ان يحدث فيه الخطأ بنسبة كبيرة، لكن الخطأ يكون غالبًا لأسباب تقنية مثل الجهاز القديم، او تلف الملف الموصول، او تركيب مغناطيس دائم في الجهاز وعدم تغييره من فترة لاخرى، فالجهاز بعد استعماله لفترات طويلة من الزمن بدون اي تغييرات او اصلاحات يمكن ان يعطي نتائج غير صحيحة.

حساسية جهاز يستخدم لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة جدا

تقاس حساسية الجلفانومتر بالعلاقة 𝐹=𝐵𝐼𝐿؛ حيث 𝐵 كثافة الفيض المغناطيسي للمجال الخارجي، و𝐼 شدة التيار المار في السلك، و𝐿 طول السلك الواقع في المجال المغناطيسي. [1] [2]

ولنأخذ مثال عملي على الجلفانومتر

النموذج يحاكي جهاز الجلفاتومتر يحوي

مغناطيس شمالي، مغناطيس جنوبي
سلك ملفوف على قطعة بلاستيكية، تم استعمال الالمنيوم بدل الحديد
مؤشر
تدريج باستعمال تيار معلوم او فرق جهد معلوم، والتجربه هذه تمت باستعمال فرق الجهد المعلوم بقيم 1.5، 3 ،6

طريقة تشغيل جهاز الجلفانومتر

نقوم بتشغيل التيار الكهربائي ونراقب حركة المؤشر، نجد ان المؤشر يقف على 1.5 فولت
يقف المؤشر على الصفر عندما يتم ايقاف التيار الكهربائي
في هذه التجربة لدينا مطاط بدل النابض يعيد المؤشر الى الصفر، وعادةً يتضمن جهاز الجلفانومتر نابض، لكن من اجل سهولة التركيب وضع بدل منه مطاط
عندما نزيد شدة التيار نجد ان جهاز الجلفانومتر يزداد، وعندما يتم اطفائه يعود الى الصفر

نجد ان جهاز الجلفانومتر سهل وبسيط للغاية، وتم تركيبه من امور بسيطة للغاية، كي نستطيع ايصال الفكرة وفهمهما بشكل افضل، تابع هذا الفيديو كي تفهم بشكل اكبر الية عمل الجلفانومتر [3]