Zašto se samo metoda polovice odstupanja koristi za pronalaženje otpora galvanometra

Principi poluodstupanja metode

Metoda poluodstupanja je tehnika koja se koristi za mjerenje unutarnjeg otpora galvanometra. Ova metoda se prihvaća uglavnom zato što je relativno jednostavna i ne zahtijeva dodatne precizne instrumente ili složene sklopove. Ispod su razlozi za korištenje metode poluodstupanja zajedno s njenim temeljnim principima:

Osnovni principi metode poluodstupanja

Početno stanje: Prvo povežite galvanometar s poznatom izvorom napona tako da igla galvanometra doseže punu otklon. U tom trenutku, struja kroz galvanometar je I, pretpostavljajući da je unutarnji otpor galvanometra G.

Dodavanje otpora: Zatim postavite promjenjiv otpornik R u seriju s granom galvanometra i prilagodite ovaj otpornik dok igla galvanometra ne odskoči do polovice njene izvorne pozicije. U tom trenutku, struja kroz galvanometar se smanjila na I/2.

Izračun otpora galvanometra: Prema Ohmovom zakonu i principu dijeljenja napona, kada se otklon galvanometra smanji na polovicu, napon na galvanometru također se smanji na polovicu. Stoga se može zaključiti da je napon na galvanometru VG jednak naponu na vanjskom otporniku VR. Budući da je struja također smanjena na polovicu, imamo:

To znači da kada se otklon galvanometra smanji na polovicu, vrijednost vanjskog otpornika R jednaka je unutarnjem otporu G galvanometra.

Zašto se koristi samo metoda poluodstupanja?

• Pojednostavljeni proces mjerenja: Metoda poluodstupanja zahtijeva samo jednostavan eksperimentalni postupak—napajanje, galvanometar i promjenjivi otpornik. Ne zahtijeva točno poznavanje napona napajanja ili točnih vrijednosti struje; potrebno je samo promatrati promjene položaja igle galvanometra.

• Izbjegavanje složenih izračuna: U usporedbi s drugim metodama, poput Wheatstoneovog mosta, metoda poluodstupanja ne uključuje složene uvjete ravnoteže ili rješavanje jednadžbi, čime je lakše razumjeti i upotrijebiti.

• Direktno čitanje: Također se rezultati mogu brzo dobiti direktnim promatranjem promjena položaja igle galvanometra, smanjujući vrijeme mjerenja i izvore grešaka.

• Prikladna za edukativne demonstracije: Za studente, ovo je intuitivna i lako razumljiva metoda koja pomaže u razumijevanju osnovnih koncepta sklopova i fizikalnih zakona, poput Ohmova zakona i principa dijeljenja napona.

Međutim, važno je napomenuti da iako je metoda poluodstupanja praktična i brza, ima i ograničenja. Na primjer, ako galvanometar pokazuje nelinearne karakteristike odziva, ova metoda možda neće biti dovoljno točna. Također, ova metoda ovisi o vizualnom sudu o položaju igle galvanometra, što može dovesti do ljudskih grešaka. Stoga, u slučajevima gdje je potrebna veća preciznost, obično se koriste preciznije metode, poput spomenute metode Wheatstoneovog mosta ili drugog visokopreciznog testiranog opreme.