Instrumento de movemento de ferro

Este instrumento é unha das formas máis primitivas de medir e relexar. Os instrumentos do tipo ferro móbil son principalmente de dous tipos: de atracción e de repulsión.
Cando se coloca unha peza de ferro preto dun imán, este será atraído polo imán. A forza desta atracción depende da forza do dito campo magnético. Se o imán é un electroimán, a forza do campo magnético pode aumentarse ou diminuirse facilmente aumentando ou diminuíndo a corrente que pasa pola súa bobina.
En consecuencia, a forza de atracción que actúa sobre a peza de ferro tamén aumentará ou diminuirá. Dependendo deste simple fenómeno, desenvolvéuse o tipo de atracción do instrumento de ferro móbil.

Cando se mantén dúas pezas de ferro lado a lado e se trae un imán máis preto delas, as pezas de ferro repeleranse entre si. Esta forza de repulsión debeuse ás mesmas polaridades magnéticas inducidas nos mesmos lados das pezas de ferro debido ao campo magnético externo.
Esta forza de repulsión aumenta se a forza do campo do imán aumenta. Como no caso anterior, se o imán é un electroimán, a forza do campo magnético pode controlarse fácilmente controlando a corrente de entrada ao imán. Polo tanto, se a corrente aumenta, a forza de repulsión entre as pezas de ferro aumenta, e se a corrente diminúe, a forza de repulsión entre elas diminúe. Dependendo deste fenómeno, construíuse o tipo de repulsión do instrumento de ferro móbil.

Construción do instrumento de ferro móbil

A construción básica do instrumento de ferro móbil de atracción ilustrase a continuación:
Un disco fino de ferro suave está pivotado excéntricamente diante dunha bobina. Este ferro tende a moverse cara adentro, é dicir, dende un campo magnético máis débil a un máis forte cando a corrente fluye pola bobina. No instrumento de atracción de ferro móbil, anteriormente úsase o control por gravidade, pero agora o método de control por gravidade foi substituído polo control por mola nos instrumentos relativamente modernos. Axustando o peso de equilibrio, conséguese a desviación nula do indicador. A forza de amortecemento necesaria proporcionase neste instrumento pola fricción do aire. A figura amosa un tipo típico de sistema de amortecemento proporcionado no instrumento, onde o amortecemento realiza-se mediante un pistón móbil nunha xeringa de aire.

Teoría do instrumento de ferro móbil de atracción

Supoñamos que, cando non hai corrente a través da bobina, o indicador está en cero, o ángulo feito polo eixo do disco de ferro coa liña perpendicular ao campo é φ. Agora, debido á corrente I e á correspondiente forza do campo magnético, a peza de ferro deflécese a un ángulo θ. O compoñente de H na dirección do eixo do disco de ferro deflexido é Hcos{90 – (θ + φ) ou Hsin (θ + φ). Agora, a forza F que actúa sobre o disco cara adentro da bobina é proporcional a H2sin(θ + φ), polo que a forza tamén é proporcional a I2sin(θ + φ) para permeabilidade constante. Se esta forza actúa sobre o disco a unha distancia l do pivote, entón o momento de desviación,


xa que l é constante.

Onde, k é unha constante.
Agora, como o instrumento está controlado pola gravidade, o momento de control será

Onde, k’ é unha constante.
Na condición de estado estable,

Onde, K é unha constante.

Presentación en vídeo do instrumento de ferro móbil

Declaración: Respete o orixinal, os artigos bons merecen ser compartidos, se hai algún incumprimento, póñase en contacto para eliminar.