Ako vyrobiť galvanometer: 9 krokov (s obrázkami)

Galvanometer je prístroj určený na detekciu elektrického prúdu. Môžete si ho vyrobiť na meranie a štúdium elektrických prúdov. Keď si zostrojíte galvanometer, môžete ho vyskúšať s batériou a začať pozorovať pojmy, ktoré sa skrývajú za elektromagnetizmom.

Časť 1 z 3:Zostavenie galvanometra


Výber kompasu. Kompas má magnetickú ihlu. Táto ručička vám umožní zistiť elektrické prúdy, pretože elektrické prúdy vytvárajú magnetické pole (a toto pole interaguje s ručičkou). Najefektívnejší kompas bude ten, ktorý je určený na navigačné účely (t. j.e. navrhnutú tak, aby sa prispôsobila magnetickému poľu Zeme a ukazovala na sever), a nie hračku.[1]

  • Kompas si môžete kúpiť online, v obchode pre outdoorovú rekreáciu alebo v niektorých veľkých všeobecných obchodoch.


Omotajte kompas drôtom. Použite asi 12 palcov (30 cm) tenkého izolovaného medeného drôtu. Majte na pamäti, že čím pevnejšie omotáte drôt okolo kompasu, tým viac závitov (ovinutí) získate. Keďže okolo kompasu navíjate drôt, viac závitov znamená silnejšie magnetické pole. Uistite sa, že ste ponechali dva vodiče dlhé približne tri palce (jeden na oboch koncoch drôtu).

  • Medený drôt nájdete v obchodoch s domácimi potrebami a v železiarstve.


Odizolujte a pripravte konce drôtov. Najprv by ste mali pomocou odizolovacích klieští odstrániť plastovú alebo inú izoláciu z oboch koncov drôtu, pričom nechajte jeden centimeter drôtu odkrytý. Potom sa uistite, že je drôt čistý, a to tak, že ho jemne prebrúsite brúsnym papierom. Vodiče sú často potiahnuté filmami alebo chemikáliami, ktoré nevidíte, aby sa zabránilo ich korózii. Bohužiaľ, ak to nezabrúsite, môže to brániť toku elektrickej energie.[2]

Časť 2 z 3:Testovanie galvanometra


Pripojte jeden koniec drôtu ku kladnému pólu batérie. Batérie uchovávajú energiu vytvorením elektrického gradientu. To znamená, že jedna strana batérie je kladne nabitá a druhá strana je záporne nabitá. Obe strany sú oddelené izolátorom. Dotykom drôtu (vodiča) na oboch stranách vytvoríte cestu pre pohyb tohto náboja. Najprv sa dotknite jedného konca drôtu kladnej svorky.[3]

  • Kladný pól batérie bude označený znamienkom plus.
  • Noste rukavice, aby ste zabránili úrazu elektrickým prúdom alebo popáleninám.


Pripojte ho k zápornému pólu batérie. Tým sa uzavrie obvod a náboj v batérii môže prúdiť. Pretekajúci náboj je elektrický prúd. Ak chcete vytvoriť tento prúd, dotknite sa druhého konca drôtu záporného pólu, zatiaľ čo prvý držíte na kladnom. Odstráňte oba konce, aby ste zastavili prúd.[4]

  • Záporný pól batérie bude označený záporným znamienkom.


Pozrite sa na ihlu. Keď ste vytvorili elektrický prúd, vytvorí sa aj magnetické pole. Toto magnetické pole spôsobí, že sa ručička kompasu bude pohybovať. Keď sa ručička pohne, budete vedieť, že detekujete elektrický prúd.[5]

  • Prúdový tok spôsobí, že batéria a vodiče sa v priebehu niekoľkých sekúnd veľmi zahrejú. Nechajte kábel pripojený k batérii len tak dlho, aby ste mohli sledovať, ako sa kompas otáča.

3. časť z 3:Pochopenie galvanometra


Prečítajte si o Oerstedovom experimente. Hans Christian Oersted ako prvý dokázal, že magnetické pole je indukované elektrickým prúdom. Zostrojil galvanometer pomocou medeného drôtu a kompasu, aby ukázal, že sa ihla pohybuje, keď drôtom prechádza prúd. Toto je veda, na ktorej galvanometre fungujú.[6]


Uvažujte, že magnetické polia sú vektory. Magnetické polia majú veľkosť (ako silné je pole) a smer. Smer je dôležitý, pretože riadi to, ako a kam sa ihla pohne. Veľkosť poľa môže ovplyvniť, ako rýchlo sa ihla pohybuje.

  • Ak napríklad nasmerujete ručičku kompasu rovnobežne s cievkou a potom zapnete prúd, ručička sa bude odpudzovať.[7]

  • Pozorujte, ako sa podobné náboje navzájom odpudzujú. Ak chcete napodobniť spôsob, akým sa ihla pohybuje od stočeného drôtu, môžete skúsiť priložiť k sebe dva magnety s rovnakým koncom (záporným alebo kladným), ktoré smerujú k sebe. Podobné náboje sa budú odpudzovať a od seba odpudzovať rovnakým spôsobom, ako sa odpudzuje ihla od medeného drôtu.[8]
  • Odkazy