Hvorfor brukes kun halvavviksmetoden for å finne motstanden til en galvanometer?

Prinsippene bak Halvavviklingsmetoden

Halvavviklingsmetoden er en teknikk som brukes for å måle intern motstand i en galvanometer. Denne metoden blir hovedsakelig valgt fordi den er relativt enkel og ikke krever ekstra presisjonsinstrumenter eller komplekse kretsuppsett. Under er grunner til bruk av halvavviklingsmetoden sammen med dens underliggende prinsipper:

Grunnleggende Prinsipper for Halvavviklingsmetoden

Starttilstand: Først kobler du galvanometert til en kjent spenningskilde slik at galvanometeret nå full skala. I dette punktet er strømmen gjennom galvanometert I, antar at den interne motstanden i galvanometert er G.

Legg til Motstand: Deretter plasserer du en variabel motstand R i serie med galvanometergrenen og justerer denne motstanden til galvanometeret indikerer halve sin opprinnelige posisjon. I dette øyeblikket har strømmen gjennom galvanometert sunket til I/2.

Beregn Galvanometermotstand: Ifølge Ohms lov og spenningdelerprinsippet, når galvanometerets avvikling er halvert, blir også spenningen over galvanometert halvert. Dermed kan det konkluderes at spenningen over galvanometert VG er lik spenningen over den eksterne motstanden VR. Siden strømmen også er halvert, har vi:

Dette betyr at når galvanometerets avvikling er halvert, er verdien av den eksterne motstanden R lik den interne motstanden G i galvanometert.

Hvorfor Bruke Kun Halvavviklingsmetoden?

• Forenklet Målingsprosess: Halvavviklingsmetoden krever bare et enkelt eksperimentell oppsett - en strømforsyning, et galvanometer og en variabel motstand. Det krever ikke nøyaktig kunnskap om spenningsspenningen eller de nøyaktige strømverdiene; det trenger bare å observere endringer i galvanometeret.

• Unngå Komplekse Beregninger: Sammenlignet med andre metoder, som Wheatstonebro-metoden, involverer ikke halvavviklingsmetoden kompliserte balansebetingelser eller løsning av ligninger, noe som gjør den lettere å forstå og operere.

• Direkte Lesing: Ved direkte observasjon av posisjonsendringene i galvanometeret, kan resultater fås raskt, noe som reduserer målingstiden og feilkilder.

• Egnet for Utdanningsdemonstrasjoner: For studenter er dette en intuitiv og lett forståelig metode som hjelper med å forstå grunnleggende kretsprinsipper og fysiske lover, som Ohms lov og spenningdelerregelen.

Det er imidlertid viktig å merke seg at selv om halvavviklingsmetoden er praktisk og rask, har den også begrensninger. For eksempel, hvis galvanometert selv viser ikkelineære svarspesifikasjoner, kan denne metoden ikke være nøyaktig nok. I tillegg er denne metoden avhengig av visuell bedømmelse av galvanometeret, noe som kan introdusere menneskelig feil. Derfor, i tilfeller der høyere nøyaktighet kreves, brukes typisk mer nøyaktige metoder som nevnte Wheatstonebro-metoden eller andre høy-nøyaktige testutstyr.