למה משתמשים רק בשיטה של חצי הסטייה כדי למצוא את התנגדות הגלוונומטר?

עקרונות שיטת ההטייה חציונית

שיטה זו משמשת למדידת התנגדות הפנימית של גלואנומטר. השיטה נבחרת בעיקר בשל היותה יחסית פשוטה ולא דורשת מכשירי מדידה מדויקים נוספים או מערכות מעגל מורכבות. להלן הסיבות לשימוש בשיטת ההטייה חציונית יחד עם העקרונות הבסיסיים שלה:

עקרונות בסיסיים של שיטת ההטייה חציונית

מצב התחלתי: ראשית, מחברים את הגלאונומטר למקור מתח ידוע כך שהמחוג מגיעה להטייה מלאה. בנקודה זו, המתח דרך הגלאונומטר הוא I, בהנחה שהתנגדות הפנימית של הגלאונומטר היא G.

הוספת התנגדות: לאחר מכן, ממקמים נגד משתנה R בטור עם ענף הגלאונומטר ומכוונים את הנגד עד שהמחוג מגיעה לחצי מהמיקום המקורי. ברגע זה, המתח דרך הגלאונומטר יורד ל-I/2.

חישוב התנגדות הגלאונומטר: בהתאם לחוק אוהם ועקרון החלוקה של מתח, כאשר ההטייה של הגלאונומטר מצטמצמת לחצי, גם המתח על הגלאונומטר מצטמצם לחצי. לכן, ניתן להסיק כי המתח על הגלאונומטר VG שווה למתח על הנגד החיצוני VR. מאחר והמתח גם מצטמצם לחצי, יש לנו:

זה אומר שכשלהטיית הגלאונומטר מצטמצמת לחצי, ערך הנגד החיצוני R שווה לתנגדות הפנימית G של הגלאונומטר.

מדוע להשתמש רק בשיטת ההטייה חציונית?

• תהליך מדידה מופשט: שיטת ההטייה חציונית דורשת רק תצורה ניסויית פשוטה - מקור מתח, גלאונומטר ונגד משתנה. היא אינה דורשת ידע מדויק של מתח המקור או הערכים המדויקים של המתח; היא דורשת רק לצפות בשינויים במיקום המחוג.

• מניעת חישובים מורכבים: לעומת שיטות אחרות, כגון שיטת גשר וויטסטון, שיטת ההטייה חציונית אינה דורשת תנאי איזון מורכבים או פתרון משוואות, מה שהופך אותה יותר קלה להבנה ולפעול.

• קריאה ישירה: באמצעות צפייה ישירה בשינויים במיקום המחוג, ניתן לקבל תוצאות במהירות, תוך הפחתת זמן המדידה ומקורות שגיאה.

• מתאימה לדémonstrations éducatives: עבור סטודנטים, זוהי שיטה אינטואיטיבית וקלה להבנה שעוזרת להבין מושגים בסיסיים של מעגלים וחוקי פיזיקה, כגון חוק אוהם ועקרון החלוקה של מתח.

עם זאת, חשוב לציין כי בעוד שיטת ההטייה חציונית נוחה ומהירה, יש לה גם מגבלות. לדוגמה, אם הגלאונומטר עצמו מפגין תכונות תגובה לא ליניאריות, השיטה này אולי לא תהיה מדויקת מספיק. בנוסף, השיטה מתבססת על שיפוט חזותי של המחוג, שיכול להוסיף שגיאות אנושיות. לכן, במקרים בהם נדרש דיוק גבוה יותר, בדרך כלל משתמשים בשיטות מדויקות יותר, כגון שיטת גשר וויטסטון או מכשירי מדידה מדויקים אחרים.