Чому використовується лише метод напіввідхилення для визначення опору гальванометра

Принципи методу піввідхилення

Метод піввідхилення є технікою, яка використовується для вимірювання внутрішнього опору гальванометра. Цей метод прийнятий переважно через його відносну простоту та необхідність у додаткових точних інструментах або складних схемах. Нижче наведені причини використання методу піввідхилення разом з його основними принципами:

Основні принципи методу піввідхилення

Початковий стан: Спочатку підключіть гальванометр до відомого джерела напруги, так щоб стрілка гальванометра досягла повного відхилення. В цей момент струм, що проходить через гальванометр, становить I, припустимо, що внутрішній опір гальванометра G.

Додавання опору: Далі, розташуйте змінний резистор R паралельно до гілки гальванометра та налаштуйте цей резистор, поки стрілка гальванометра не відхиляться на половину свого початкового положення. У цей момент струм, що проходить через гальванометр, зменшується до I/2.

Обчислення опору гальванометра: Згідно з законом Ома та принципом поділу напруги, коли відхилення гальванометра зменшується вдвічі, напруга на гальванометрі також зменшується вдвічі. Тому можна зробити висновок, що напруга на гальванометрі VG дорівнює напрузі на зовнішньому резисторі VR. Оскільки струм також зменшився вдвічі, ми маємо:

Це означає, що коли відхилення гальванометра зменшується вдвічі, значення зовнішнього резистора R дорівнює внутрішньому опору G гальванометра.

Чому використовують лише метод піввідхилення?

• Спрощений процес вимірювання: Метод піввідхилення вимагає лише просту експериментальну установку — джерело живлення, гальванометр та змінний резистор. Не потрібно точно знати напругу джерела живлення або точні значення струму, достатньо спостерігати зміни положення стрілки гальванометра.

• Уникнення складних обчислень: Порівняно з іншими методами, такими як метод місту Вітстоуна, метод піввідхилення не включає складних умов балансу або розв'язування рівнянь, що робить його легшим для розуміння та виконання.

• Пряме читання: Шляхом безпосереднього спостереження за змінами положення стрілки гальванометра, результати можна отримати швидко, що зменшує час вимірювання та джерела помилок.

• Придатність для демонстрацій у навчальних цілях: Для студентів це інтуїтивний та легко зрозумілий метод, який допомагає засвоїти основні концепції схем та фізичних законів, таких як закон Ома та принцип поділу напруги.

Однак, важливо зазначити, що хоча метод піввідхилення зручний та швидкий, він також має обмеження. Наприклад, якщо сам гальванометр має нелінійні характеристики відгуку, цей метод може бути недостатньо точним. Крім того, цей метод спирається на візуальне судження про положення стрілки гальванометра, що може ввести людську помилку. Тому, у випадках, коли потрібна більша точність, зазвичай використовуються більш точні методи, такі як вже згаданий метод місту Вітстоуна або інші високоточні вимірювальні пристрої.