Zakaj je pri iskanju upornosti galvanometra uporabljena le metoda polovičnega odboja?

Načela metode polovice odmika

Metoda polovice odmika je tehnika, uporabljena za merjenje notranjega upora galvanometra. Ta metoda se uporablja predvsem zaradi relativne enostavnosti in ker ne zahteva dodatnih natančnih instrumentov ali kompleksnih vezjih. Spodaj so razlogi za uporabo metode polovice odmika skupaj s temeljnimi načeli:

Osnovna načela metode polovice odmika

Začetno stanje: Najprej povežite galvanometer z znanim virom napetosti, da se igla galvanometra doseže poln odmik. V tem trenutku je tok skozi galvanometer I, če je notranji upor galvanometra G.

Dodajanje upora: Nato postavite spremenljiv upor R v serijo s vejico galvanometra in prilagodite ta upor, dokler se igla galvanometra ne odmakne za polovico svoje prvotne pozicije. V tem trenutku se tok skozi galvanometer zmanjša na I/2.

Izračun upora galvanometra: Po zakonu Ohma in načelu delilnika napetosti, ko je odmik galvanometra zmanjšan za pol, se tudi napetost na galvanometru zmanjša za pol. Torej lahko zaključimo, da je napetost na galvanometru VG enaka napetosti na zunanjem uporu VR. Ker se je tok tudi zmanjšal za pol, velja:

To pomeni, da, ko je odmik galvanometra zmanjšan za pol, je vrednost zunanje upornosti R enaka notranji upornosti G galvanometra.

Zakaj uporabljamo le metodo polovice odmika?

• Poenostavitev merilnega procesa: Metoda polovice odmika zahteva le preprosto poskusišče – vir napetosti, galvanometer in spremenljiv upor. Ni potrebno točno znati napetosti vira ali točnih vrednosti toka; potrebno je le opazovati spremembe položaja igle galvanometra.

• Izogibanje kompleksnim izračunom: V primerjavi z drugimi metodami, kot je metoda Wheatstoneovega mosta, metoda polovice odmika ne vključuje kompleksnih pogojev ravnoteže ali reševanja enačb, kar jo poenostavlja za razumevanje in uporabo.

• Neposredni branje: S neposrednim opazovanjem sprememb položaja igle galvanometra se lahko hitro dobi rezultate, kar zmanjša čas meritve in možne vire napak.

• Upravičenost za pedagoške demonstracije: Za študente je to intuicija in lažja za razumevanje metoda, ki pomaga razumeti osnovne koncepte vezij in fizikalnih zakonov, kot so zakon Ohma in načelo delilnika napetosti.

Vendar je pomembno omeniti, da čeprav je metoda polovice odmika priročna in hitra, ima tudi omejitve. Na primer, če galvanometer sam po sebi kaže nelinearne odgovorne karakteristike, ta metoda morda ni dovolj natančna. Poleg tega ta metoda temelji na vizualni presoji igle galvanometra, kar bi lahko vneslo človeško napako. Zato, kadar je potrebna višja natančnost, se običajno uporabljajo bolj natančne metode, kot je omenjena metoda Wheatstoneovega mosta ali druga visoko natančna testna oprema.