Galvanometro
marisela2916 de Marzo de 2015
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EL GALVANOMETRO DE D'ARSONVAL
5.1 INTRODUCCION.
En la industria existen actualmente una gran cantidad de
instrumentos eléctricos de aguja capaces de medir los parámetros más
variados: corriente, voltaje, temperatura, presión, etc. Desde el punto
de vista puramente externo (lo que podemos observar si nos
acercamos a un panel donde están dichos instrumentos de medición,
como el presentado en la Figura 1) todos ellos presentan ciertas
características en común: Constan de una escala graduada en las
unidades correspondientes y de una aguja indicadora mediante la cual
podemos realizar la lectura de la variable en un momento dado.
Fig. 1.-Panel de medición
Desde el punto de vista del funcionamiento, todos estos
instrumentos se basan en la utilización de un mismo dispositivo: el
galvanómetro de D'Arsonval, cuya principal característica es producir
la deflexión de una aguja cuando a través de él circula una corriente
continua, proporcional a la magnitud de la variable que se está
midiendo.
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5.2 FUNCIONAMIENTO.
La operación de este dispositivo se basa en la interacción de una
corriente eléctrica DC y un campo magnético fijo. Los elementos
básicos son:
- Una bobina móvil, a través de la cual circula la corriente DC.
- Un imán, que produce el campo magnético fijo.
- Un resorte, cuya función es servir de mecanismo equilibrador
de la rotación de la bobina.
- Una aguja indicadora sujeta a la bobina móvil y una escala
graduada mediante las cuales podemos realizar la lectura.
En la Figura 2 podemos observar la ubicación de estos elementos.
La bobina móvil se encuentra en el campo magnético fijo producido por
el imán permanente.
Fig. 2.- Galvanómetro de D’Arsonval
En términos generales podemos explicar el funcionamiento del
galvanómetro de la siguiente forma:
Al circular la corriente I a través de la bobina, se produce un
campo magnético que interacciona con el producido por el imán
permanente, originando una fuerza F, la cual da lugar a un torque que
hace girar la bobina en un sentido determinado. El movimiento de la
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bobina está compensado por el resorte. La constante de dicho resorte
determina el ángulo girado de la bobina para una corriente dada. Una
vez definidas la magnitud del 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.
Vamos a analizar ahora el funcionamiento del galvanómetro más
detalladamente.
Supongamos que la bobina consta de una sola espira, a través de
la cual está circulando una corriente I, como se indica en la Figura 3.
Fig. 3.- Espira de una bobina en el campo magnético del imán
permanente
El campo B es perpendicular a la normal de la superficie de la
espira. En el lado a-b, para un diferencial de longitud dl1, la fuerza
producida por la interacción de la corriente I con el campo magnético B
está dada por la siguiente relación:
¶F 1 = I (¶l1´ B ) (5.1)
La fuerza total en dicho lado es la integral de ¶F1, a lo largo de l1.
Como B e I son constantes, y la dirección de B es perpendicular a la de
I, obtenemos:
F 1 = I B l1 u F (5.2)
La dirección de F 1, o sea u F es perpendicular a la página, y su
sentido es hacia dentro de la misma. En el lado c-d se produce una
fuerza F 2, de la misma magnitud que la anterior
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