Per què només es fa servir el mètode de la meitat de desviació per trobar la resistència d'un galvanòmetre

Principis del Mètode de la Meitat de Desviació

El Mètode de la Meitat de Desviació és una tècnica utilitzada per mesurar la resistència interna d'un galvanòmetre. Aquest mètode s'adopta principalment perquè és relativament simple i no requereix instruments addicionals de precisió o configuracions de circuit complexos. A continuació es detallen les raons per utilitzar el mètode de la meitat de desviació juntament amb els seus principis subjacents:

Principis Bàsics del Mètode de la Meitat de Desviació

Estat Inicial: Primer, connecteu el galvanòmetre a una font de tensió coneguda de manera que l'agulla del galvanòmetre arribi a la desviació total. En aquest moment, la corrent a través del galvanòmetre és I, assumint que la resistència interna del galvanòmetre és G.

Afegint Resistència: Seguidament, col·loqueu un resistor variable R en sèrie amb la branca del galvanòmetre i ajusteu aquest resistor fins que l'agulla del galvanòmetre es desvii a la meitat de la seva posició original. En aquest moment, la corrent a través del galvanòmetre ha disminuït a I/2.

Calculant la Resistència del Galvanòmetre: Segons la Llei d'Ohm i el principi del divisor de tensió, quan la desviació del galvanòmetre es redueix a la meitat, la tensió a través del galvanòmetre també es redueix a la meitat. Per tant, es pot concloure que la tensió a través del galvanòmetre VG és igual a la tensió a través del resistor extern VR. Com que la corrent també s'ha reduït a la meitat, tenim:

Això significa que quan la desviació del galvanòmetre es redueix a la meitat, el valor del resistor extern R és igual a la resistència interna G del galvanòmetre.

Per què només utilitzar el Mètode de la Meitat de Desviació?

• Procés de Mesura Simplificat: El mètode de la meitat de desviació només requereix una configuració experimental simple—una font d'alimentació, un galvanòmetre i un resistor variable. No necessita coneixements precisos de la tensió de la font d'alimentació ni dels valors exactes de corrent; només cal observar els canvis en l'agulla del galvanòmetre.

• Evitant Càlculs Complexos: En comparació amb altres mètodes, com el mètode del pont de Wheatstone, el mètode de la meitat de desviació no implica condicions complexes d'equilibri ni resolució d'equacions, el que ho fa més fàcil d'entendre i operar.

• Lectura Directa: Observant directament els canvis de posició de l'agulla del galvanòmetre, es poden obtenir resultats ràpidament, reduint el temps de mesura i les fonts d'error.

• Adequat per a Demonstracions Educatives: Per als estudiants, aquest és un mètode intuïtiu i fàcil d'entendre que ajuda a captar conceptes bàsics de circuits i lleis físiques, com la Llei d'Ohm i el principi del divisor de tensió.

No obstant això, és important tenir en compte que, encara que el mètode de la meitat de desviació sigui convenient i ràpid, també té limitacions. Per exemple, si el galvanòmetre presenta característiques de resposta no lineal, aquest mètode pot no ser prou precís. A més, aquest mètode depèn de la judici dels ulls per a la lectura de l'agulla del galvanòmetre, el que pot introduir errors humans. Per tant, en casos on es requereix una major precisió, sovint s'utilitzen mètodes més precisos com el mètode del pont de Wheatstone o altres equips de prova de alta precisió.