Galvanometre adlı alet, temel olarak elektronik devrelerdeki akımı ölçmeye yarayan bir alettir. Adını İtalyan fizikçe Luigi Galvani'den alan Galvanometre'nin temelinde yatan öncül ilkeyi ortaya koyan ise Danimarkalı Fizikçi Hans Christian Örsted'dir. Örsted, 1820 yılında üzerinden elektrik akımı geçen bir telin, yakınında bulunan bir pusulanın mıknatıslanmış ibresini saptırdığını keşfetmiştir. Galvanometre ise aynı ilkeye dayanarak bir prim üzerinde dönebilen mıknatıslanmış bir iğne ile çevresinde bulunan bir bobinden oluşan bir alet olarak, Galvani tarafından icat edilmiştir. Galvanometre, solenoid şeklinde sarılı bulunan bir telin üzerinden geçen elektrik akımı değişikliğe uğradığında bu düzenek etrafında bulunan manyetik alanın ibreyi oynatması şeklinde çalışan bir alettir. Bobin üzerinden elektrik akımı geçtiğinde, iğne sapma hareketi gösterir. İğnenin sapma hareketinin açısı, akımın şiddetine bağlı olarak değişir. Akım arttıkça iğnenin oluşturduğu açı büyür, akım azaldıkça ise bu açı küçülür. Temel olarak bu mantığa dayanan galvanometre kullanılarak, devreler üzerinden geçen elektrik akımının miktarı ölçülür. Voltmetre ve ampermetreler de galvanometre özelliklerine sahiptir. Daha doğrusu voltmetre ve ampermetre aletleri, galvanometrenin temel yapısını içinde bulunduran, daha gelişmiş ölçü aletleridir denilebilir. Ancak her voltmetre ve ampermetre, temelde galvanometreye benzer bir yapıyı içinde barındırır.
Galvanometre Yapısı Nasıldır?
Döner bobinli galvanometreler, temel olarak iki parçadan oluşur:
- Sabit bir merkez etrafında dönebilen, yüksek sayıda sargı içeren dikdörtgen şekline sahip bir bobin
- Düzgün ve radyal manyetik alan oluşturan bir mıknatıs
Sabit bir merkezin etrafında dönebilme özelliğine sahip bir silindire sarılı bir bobin bulunur. Bu silindire sarılı bobin, düzgün ve radyal şekilde manyetik alanın içine yerleştirilir. Sarılı bulunan bobin üzerinden akım geçtiğinde, bobine etki eden manyetik alan nedeniyle bir tork oluşur. Bu şekilde galvanometre çalışır ve devre üzerinden geçen elektrik akımı ölçülür.
Galvanometre Çalışma Prensibi Nedir?
Galvanometrelerin temel çalışma prensibi, manyetik alanda bulunan akım ilmeği üzerine etki eden dönme momentine dayanır. Bobinin maruz kaldığı dönme momenti, ondan geçen akıl ile doğru orantılı olacaktır. Böylece akım arttıkça dönme momenti de artacaktır. Galvanometrenin temel çalışma prensibi böyle olmakla birlikte, farklı türde galvanometreler de vardır.
Galvanometre Çeşitleri Nelerdir?
Galvanometrelerin tamamı, bir iletken tel üzerinden geçen elektrik akımının tel etrafında oluşturduğu manyetik alanın oluşturduğu döndürme kuvveti ilkesine dayanır. Ancak yine de aynı ilkeye bağlı olarak çalışan galvanometre çeşitleri vardır:
- Thomson ya da Lord Kelvin galvanometresi
Bu galvanometre, en esti galvanometre türlerindendir. Bir ipin ucuna asılı bulunan bir mıknatısın, ölçülecek olan elektrik akımı sonucunda oluşan manyetik alan etkisinden ya da yerin manyetik alanından yararlanılarak döndürülmesi yoluyla çalışır.
- Deprez ve arsonval galvanometresi
Bu tür galvanometrelerde hareketli kısım, küçük çaplı ve bakır bir tele sahiptir. Bu tür galvanometrelerde yirmi ila birkaç yüz arasında değişen sayılarda sarmal bulunduran hafif bir çerçeve ile bu çerçeveyi iki sabit noktaya elektriksel ve mekanik olarak bağlayan tunçtan bir asma teli ile iç bükey bir ayna bulunur.
- Balistik galvanometre
Bu tür galvanometreler ise, manyetik-elektronik özelliğe sahiptir. Elektrik akımı aygıtın hareketli kısmından geçerken genellikle çok hızlı bir şekilde geçer. Akımın bu çok hızlı geçişi sırasında aygıtın hareketli kısmı yer değiştirir. Böylece elektrik akımının miktarı ölçülür.
- Telli galvanometre
Sabit iki adet nokta arasında gerilmiş ve bütüncül bir manyetik indüklenme alanından geçen altın ya da gümüş kaplı kuvarstan oluşan iletken bir telden meydana gelir. Bu tel üzerinden doğru akım geçtiğinde, söz konusu akımın şiddeti ile orantılı olarak elektromanyetik bir kuvvet bu iletkene etki yapar. Bu etkinin sonucu olarak iletkenin biçimi bozulmaya uğrar. Teldeki biçim bozulmasının miktarı üzerinden, tel üzerinden geçen akımın miktarı hesaplanmış olur.