Galvanometo D Arsonval

INTRODUCCION

La medición eléctrica es un proceso de reconocimiento que se reduce a la comparación mediante un experimento físico de una magnitud dada con un valor de esta magnitud elegido como una unidad. Para medir el voltaje se utiliza un instrumento llamado galvanómetro que son utilizados recurrentemente para medir la diferencia de potencial, cuentan con una gran resistencia unida a una bobina. Cuando un medidor de este tipo se conecta a una batería a dos puntos de un circuito eléctrico con diferentes potenciales pasa una cantidad reducida de la corriente (que a su vez es limitada por la resistencia en serie) a través del medidor. Se puede destacar que en su funcionamiento la operación de este dispositivo se basa en la interacción de una corriente eléctrica DC y un campo magnético fijo. Hoy en día existe una gran cantidad de instrumentos eléctricos de aguja capaces de medir los parámetros más variados tales como lo son: la corriente, el voltaje, la temperatura, la presión, entre otros. Desde el punto de vista externo es decir aquello que podemos observar si hacemos un acercamiento a donde están dichos instrumentos, todos ellos presentan ciertas características en común, podríamos decir que: Constan de una escala graduada en las unidades correspondientes a lo que tengan que indicar y de una aguja la cual señala y por la cual podemos realizar la lectura en el momento dado de aquel dato que se necesite obtener. Pero si observamos mas halla y tomamos en cuenta su funcionamiento, todos los instrumentos se basan en la utilización de un dispositivo que se podría decir igual o similar pero que aun así se basa en el galvanómetro D`Arsonval, cuya principal característica es producir la deflexión de una aguja cuando a través del mismo circula una corriente continua, proporcional a la magnitud de la variable que se está midiendo o calculando.

DESARROLLO

EL GALVANOMETRO DE D'ARSONVAL

En 1882, Jacques-Arsène D`arsonval desarrollo un dispositivo con un imán estático permanente y una bobina de alambre en movimiento, suspendida por resortes en espiral. El campo magnético concentrado y la delicada suspensión hacia de este un instrumento sensible que podía ser montado en cualquier posición.

En términos generales podemos decir que el Galvanómetro funciona al circular la corriente a través de la bobina, se produce un campo magnético que interacciona producido por un imán permanente, originado con una fuerza (F), la cual da lugar a un torque que hace girar la bobina en un sentido determinado. El movimiento de la bobina esta compensado por el resorte, la constante de dicho resorte determina el ángulo girado de la bobina para una corriente dada. Una vez definida la magnitud B, la constante del resorte y la disposición más adecuada de los elementos, el ángulo que gira la bobina móvil (y por lo tanto aguja indicadora) es proporcional a la corriente que circula en el Galvanómetro.

GALVANOMETRO CON IMAN.

Según el mecanismo interno de un galvanómetro existen dos tipos de Imán móvil o Cuadro móvil, en este caso hablaremos sobre el imán móvil.

Un galvanómetro de imán móvil, se basa en las interacciones entre la corriente eléctrica y el imán, la aguja indicadora está asociada a un imán que se encuentra situada en el interior de una bobina por la que circula la corriente que tratamos de medir y que a su vez crea un campo magnético que, dependiendo del sentido de la misma, produce una atracción o repulsión del imán proporcional a la intensidad de dicha corriente.

El mecanismo del galvanómetro está diseñado de forma que un imán permanente o un electroimán produce un campo magnético lo que genera una fuerza cuando hay flujo de corriente en una bobina, este elemento móvil en un grado de intensidad de la corriente, este elemento móvil cuenta con algún tipo de dispositivo que permite leer en un dial el grado de inclinación.

Los elementos básicos de un Galvanómetro con imán son:

Un imán, que produce el campo magnético fijo.

Una bobina móvil, a través de la cual circula la corriente DC.

Un resorte, cuya función es servir el mecanismo equilibrador de la rotación de la bobina.

Una aguja indicadora, sujeta a la bobina móvil y una escala graduada mediante los cuales podemos realizar la lectura.

CAMPO MAGNETICO RADIAL.

El campo magnético radial de un galvanómetro es la región en la cual se mueve la bobina, se obtiene el valor de la misma cuando gire la espira dado que el campo es radial, al circular la corriente I a través de la bobina, se produce un campo magnético que interacciona con él, producido por el imán permanente, originando una fuerza F, la cual le da lugar a un torque que hace girar la bobina en un sentido determinado. El movimiento de la bobina esta compresado por el resorte. La constante de dicho resorte determina el ángulo girado de la bobina para una corriente dada. Una vez definidas, la magnitud de campo magnético B, la constante del resorte y la disposición más adecuada de los elementos, el ángulo que gira la bobina móvil (y por lo tanto la aguja indicadora) es proporcional a la corriente I que circula por el galvanómetro.

Las fuerzas F1 y F2 Son en todo momento perpendiculares al plano de la espina, por lo tanto:

I B A cos b = S b ⟶ I B A = S b ⟶ b = B A I / S

El ángulo girado por la espira es proporcional a la corriente I, ya que B, A y S son constantes.

Si en lugar de utilizar una sola espira empleamos una bobina de n espiras, la ecuación de la magnitud es:

F = n B I I1

Por lo que la ecuación del ángulo de desplazamiento en función de la corriente es:

b = n B A I / S (5.14)

Ya disponemos de un dispositivo que gira un ángulo dado cuando circula una corriente a través de él y cuyo ángulo de giro es proporcional a la magnitud de la corriente. La forma de visualizar esta rotación es colocar una aguja en la parte superior de la bobina y ubicar convenientemente una escala calibrada en las unidades apropiadas.

CARACTERISTICAS DE ESCALA DEL GALVANOMETRO.

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