Vad är en Tangent Galvanometer?

Elektrisk ström mäts ofta med ett instrument som kallas tangentgalvanometer. Instrumentet kunde mäta närvaron såväl som riktningen och kraften hos strömmar och användes först i början av 1800-talet. Den har vanligtvis en vertikal koppartrådsspole, lindad runt en cirkulär ram, och en kompass i mitten. Kompassnålen reagerar i allmänhet på magnetfältet i den elektriska strömmen, vilket jämförs med jordens magnetfält i experimentet. Detta vetenskapliga instrument har byggts i många former och mer moderna använder ofta ljusstrålar för att bestämma mätningar, medan vissa versioner används för att mäta jordens magnetfält

Instrumentet fungerar utifrån magnetismens tangentlag. Denna princip definierar tangenten för vinkeln, som passeras av kompassnålen, som proportionell mot förhållandet mellan hur starka två magnetiska fält är. Dessa fält är vanligtvis vinkelräta mot varandra. Uppmätta strömmar är vanligtvis proportionella mot tangenten för samma vinkel som nålen går igenom.

En tangentgalvanometer placeras vanligtvis på en plan yta och kompassen används för att rikta spolen norr till söder. Nålen på kompassen är sedan typiskt uppradad med spolens riktning så att vinkeln som nålen vänder i kan mätas när ström appliceras. På en tangentgalvanometer kan kompassnålen rotera i vilken horisontell riktning som helst. En skala på enheten har fyra kvadranter som var och en motsvarar en fjärdedel av en cirkel, medan en pekare fäst vid nålen i rät vinkel kan ge ett sätt att läsa av skalan och göra mätningar.

De flesta tangentgalvanometrar har en enda ring, men vissa typer har två ringar placerade sida vid sida. Avståndet mellan ringarna kan variera beroende på instrument. För ett optimalt magnetfält bör dock avståndet mellan dem vara detsamma som spolradien.

Ett designproblem med tangentgalvanometern har ofta varit behovet av att ha en kort nål som inte dämpar jordens magnetfält. Små strömförändringar är ofta svåra att läsa om nålen är för kort, så vissa moderna typer av tangentgalvanometer kan använda en ihålig som fästs i en spegel. När ljus riktas mot spegeln kan det passera genom nålen och lysa på skalan för att göra små förändringar i position uppenbara under ett tangentgalvanometerexperiment.