Définition: Le galvanomètre qui est utilisé pour estimer la quantité de flux de charge à travers lui est appelé le galvanomètre balistique. Le principe de travail du galvanomètre balistique est très simple. Cela dépend de la déviation de la bobine qui est directement proportionnelle à la charge le passe. Le galvanomètre mesure la majorité de la charge la traverse malgré le courant.
Construction d’un galvanomètre balistique
Le galvanomètre balistique est constitué de la bobine de fil de cuivre qui est enroulé sur le cadre non conducteur du galvanomètre. Le bronze phosphoreuse suspend la bobine entre les pôles nord et sud d’un aimant. Pour augmenter le flux magnétique, le noyau de fer place dans la bobine. La partie inférieure de la bobine se connecte avec le ressort. Ce printemps fournit le couple de restauration à la bobine.
Lorsque la charge passe par le galvanomètre, leur bobine commence à bouger et obtient une impulsion. L’impulsion de la bobine est proportionnelle aux charges la traverse. La lecture réelle du galvanomètre atteint en utilisant la bobine ayant un moment élevé d’inertie. Le moment de l’inertie signifie que le corps s’oppose au mouvement angulaire. Si la bobine a un moment élevé d’inertie, leurs oscillations sont grandes. Ainsi, une lecture précise est obtenue.
Théorie du galvanomètre balistique
Considérez la bobine rectangulaire ayant n nombre de tours placés dans un champ magnétique uniforme. Laisser l être la longueur et b être l’étendue de la bobine. La zone de la bobine est donnée comme
Lorsque le courant passe par la bobine, le couple agit dessus. L’expression donnée détermine l’ampleur du couple.
Laissez le courant traverser la bobine pendant une très courte durée indique que DT et il est exprimé comme
Si le courant passant par la bobine pendant t secondes, l’expression devient
Le Q soit la charge totale passe par la bobine. Le moment d’inertie de la bobine est donné par l, et la vitesse angulaire à travers Ω. L’expression donne le moment angulaire de la bobine
Le moment angulaire de la bobine est égal à la force agissant sur la bobine. Ainsi, à partir de l’équation (4) et (5), nous obtenons.
L’énergie cinétique (k) dévime la bobine à travers un angle θ, et cette déviation est restaurée à travers le ressort.
Le couple de recours de la bobine est égal à leur déviation. Ainsi,
L’oscillation périodique de la bobine est donnée comme
En multipliant l’équation (7) de l’équation ci-dessus, nous obtenons
En substituant la valeur de l’équation (6) dans l’équation (8), nous obtenons
Le K est la constante du galvanomètre balistique.
Étalonnage du galvanomètre
L’étalonnage du galvanomètre est le processus de détermination de sa valeur constante à l’aide des expériences pratiques. Voici les méthodes utilisées pour déterminer la constante du galvanomètre balistique.
Utilisation d’un condensateur
La charge et la décharge du condensateur donnent les valeurs de la constante de galvanomètre balistique. L’agencement de circuit pour l’étalonnage d’un galvanomètre balistique à l’aide du condensateur est illustré dans la figure ci-dessous.
Le circuit utilise les interrupteurs à deux poteaux et la source EMF inconnue E. Lorsque le commutateur S se connecte à la borne 2, le condensateur est chargé. De même, lorsque l’interrupteur se connecte à la borne 1, le condensateur devient des décharges à travers la résistance R, connectée en série avec le galvanomètre balistique.
Le courant de décharge du condensateur dégage la bobine du galvanomètre balistique à travers un angle θ. La formule calcule la constante du galvanomètre
En utilisant une inductance mutuelle
La constante du galvanomètre balistique détermine par l’inductance mutuelle entre les bobines. La disposition du galvanomètre balistique nécessite deux bobines; primaire et secondaire. La bobine primaire est sous tension en connaissant la source de tension.
En raison de l’induction mutuelle, le courant induit dans le circuit secondaire. Et ce courant est utilisé pour l’étalonnage du galvanomètre balistique.