ทำไมจึงใช้วิธีการเบี่ยงครึ่งวงจรเพื่อหาความต้านทานของแกลวานอมิเตอร์

หลักการของวิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่ง

วิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการวัดความต้านทานภายในของแกลแวนอมิเตอร์ วิธีนี้ถูกนำมาใช้เนื่องจากมันค่อนข้างง่ายและไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์วัดที่มีความแม่นยำสูงหรือวงจรที่ซับซ้อน ด้านล่างนี้คือเหตุผลในการใช้วิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่งพร้อมกับหลักการพื้นฐาน:

หลักการพื้นฐานของวิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่ง

สถานะเริ่มต้น: ให้เชื่อมต่อแกลแวนอมิเตอร์เข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่ทราบค่าเพื่อให้เข็มของแกลแวนอมิเตอร์เลี้ยวไปที่ขอบสุด ณ จุดนี้ กระแสผ่านแกลแวนอมิเตอร์คือ I โดยสมมติว่าความต้านทานภายในของแกลแวนอมิเตอร์คือ G

เพิ่มความต้านทาน: จากนั้น ให้วางตัวต้านทานปรับได้ R ในวงจรอนุกรมกับแกลแวนอมิเตอร์และปรับตัวต้านทานนี้จนกว่าเข็มของแกลแวนอมิเตอร์จะเลี้ยวมาอยู่ที่ครึ่งทางของตำแหน่งเดิม ณ จุดนี้ กระแสผ่านแกลแวนอมิเตอร์ลดลงเหลือ I/2

คำนวณความต้านทานของแกลแวนอมิเตอร์: ตามกฎของโอห์มและหลักการแบ่งแรงดัน เมื่อการเลี้ยวของเข็มแกลแวนอมิเตอร์ลดลงครึ่งหนึ่ง แรงดันที่เกิดขึ้นที่แกลแวนอมิเตอร์ VG จะเท่ากับแรงดันที่เกิดขึ้นที่ตัวต้านทานภายนอก VR ดังนั้น เนื่องจากกระแสลดลงครึ่งหนึ่ง เราจะได้ว่า:

นี่หมายความว่าเมื่อการเลี้ยวของเข็มแกลแวนอมิเตอร์ลดลงครึ่งหนึ่ง ค่าของตัวต้านทานภายนอก R จะเท่ากับความต้านทานภายใน G ของแกลแวนอมิเตอร์

ทำไมต้องใช้วิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่ง?

• กระบวนการวัดที่ง่าย: วิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่งต้องการเพียงการตั้งค่าทดลองที่ง่ายๆ คือ แหล่งกำเนิดไฟฟ้า แกลแวนอมิเตอร์ และตัวต้านทานปรับได้ ไม่จำเป็นต้องรู้ค่าแรงดันของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าหรือค่ากระแสที่แน่นอน เพียงแค่สังเกตการเปลี่ยนแปลงของเข็มแกลแวนอมิเตอร์

• หลีกเลี่ยงการคำนวณที่ซับซ้อน: เมื่อเทียบกับวิธีอื่น เช่น วิธีสะพานวีทสโตน วิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่งไม่จำเป็นต้องใช้เงื่อนไขการทรงตัวที่ซับซ้อนหรือการแก้สมการ ทำให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจและการดำเนินการ

• การอ่านค่าโดยตรง: โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของเข็มแกลแวนอมิเตอร์ สามารถได้ผลลัพธ์อย่างรวดเร็ว ลดเวลาการวัดและแหล่งความคลาดเคลื่อน

• เหมาะสมสำหรับการสาธิตในชั้นเรียน: สำหรับนักเรียน วิธีนี้เป็นวิธีที่ชัดเจนและเข้าใจง่าย ช่วยให้เข้าใจแนวคิดพื้นฐานของวงจรและกฎทางฟิสิกส์ เช่น กฎของโอห์มและหลักการแบ่งแรงดัน

อย่างไรก็ตาม ควรทราบว่าวิธีการเลี้ยวครึ่งหนึ่งอาจมีข้อจำกัด เช่น หากแกลแวนอมิเตอร์แสดงพฤติกรรมการตอบสนองแบบไม่เชิงเส้น วิธีนี้อาจไม่แม่นยำเพียงพอ นอกจากนี้ วิธีนี้ยังขึ้นอยู่กับการตัดสินใจด้วยสายตาของเข็มแกลแวนอมิเตอร์ ซึ่งอาจนำไปสู่ความคลาดเคลื่อนจากการสังเกต ดังนั้น ในกรณีที่ต้องการความแม่นยำสูง วิธีที่แม่นยำกว่า เช่น วิธีสะพานวีทสโตนหรืออุปกรณ์ทดสอบที่มีความแม่นยำสูงอื่น ๆ อาจถูกใช้แทน