Un galvanómetro balístico es un tipo especializado de galvanómetro diseñado para medir la carga eléctrica en lugar de corriente continua. Funciona utilizando la desviación magnética de una bobina que lleva la carga, donde la deflexión es directamente proporcional a la carga total que se pasa a través de ella.
Construcción:
Los componentes básicos de un galvanómetro balístico incluyen:
1. bobina: Una bobina de vuelta única o múltiple suspendida en un campo magnético, a menudo creado por un imán permanente.
2. Sistema de suspensión: La bobina está suspendida por una fibra delgada y sin torsión (como un hilo de seda o una cinta de metal) para minimizar la amortiguación. Esto permite que la bobina oscile libremente después de que la carga pase a través de ella.
3. Mirror: Se une un pequeño espejo a la bobina, que refleja un haz de luz en una escala. La desviación del espejo es proporcional al desplazamiento angular de la bobina.
4. Mecanismo de amortiguación: A veces se incorpora una pequeña vigilancia de corriente de resistencia al aire o de corriente de remolino para ralentizar las oscilaciones y permitir lecturas más precisas.
5. Escala: Se coloca una escala graduada a una distancia del espejo para medir la desviación del haz de luz.
Cómo funciona:
Cuando una carga pasa a través de la bobina, crea un momento dipolar magnético que interactúa con el campo magnético. Esta interacción hace que la bobina gire, alcanzando un desplazamiento angular máximo (θ). El desplazamiento angular está relacionado con la carga (Q) mediante la siguiente ecuación:
θ =kq
donde 'K' es una constante dependiendo de la construcción del galvanómetro.
Características clave:
* Alta sensibilidad: Debido a la ausencia de amortiguación, los galvanómetros balísticos son altamente sensibles a las pequeñas cargas.
* Medición de un solo disparo: Miden la carga total pasada a través de la bobina en un solo pulso, a diferencia de los ammímes que miden la corriente continua.
* amplia gama de aplicaciones: Desde medir los cargos de condensadores hasta investigar corrientes transitorias en circuitos, los galvanómetros balísticos encuentran uso en varios campos.
Aplicaciones:
* Capacitancia de medición: Al descargar un condensador a través del galvanómetro y observar la desviación, se puede determinar la capacitancia.
* Inducción electromagnética de investigación: Se puede usar para medir la carga inducida en una bobina cambiando el flujo magnético.
* Medición de la intensidad del campo magnético: Al medir la carga inducida en una bobina que se mueve a través de un campo magnético, se puede determinar la intensidad del campo.
Limitaciones:
* Tiempo de respuesta lenta: El movimiento de balanceo de la bobina hace que los galvanómetros balísticos no sean adecuados para medir cargas rápidamente variables.
* Susceptibilidad a perturbaciones externas: Su sensibilidad los hace susceptibles a vibraciones y campos magnéticos externos.
En general, el galvanómetro balístico es una herramienta poderosa para medir la carga eléctrica. Su diseño y principios únicos permiten mediciones precisas de cargos transitorios, lo que resulta invaluable en diversas aplicaciones científicas e de ingeniería.
