Was ist ein Galvanometer?
Ein Galvanometer ist ein Gerät zur Strommessung.
Einfache Galvanometer lesen den Stromwert durch Klemmen des Kabels ab. Ausgänge mit numerischer Skala gibt es in analoger und digitaler Ausführung.
Galvanometer sind in einer Vielzahl von Messbereichen von Milliampere bis zu mehreren Ampere erhältlich, die beim Kauf ausgewählt werden können. In der Fertigung werden Galvanometer manchmal zur Messung sehr kleiner Ströme, wie z. B. Mikroampere, verwendet.
Anwendungen von Galvanometern
Galvanometer werden verwendet, um Ströme in elektrischen und elektronischen Bauteilen zu messen.
Einfache Galvanometer werden für die Wartung von Geräten und die Produktkontrolle verwendet. Da sie kompakt, leicht und tragbar sind, werden sie zur Messung von Strömen in Stromkreisen verwendet, in denen keine Stromanzeige fest installiert ist. Außerdem sind sie einfach zu messen und preiswert, sodass sie häufig in naturwissenschaftlichen Experimenten in der Grundschule eingesetzt werden.
Strom ist eine grundlegende physikalische Größe in der Industrie. Galvanometer werden in Branchen wie der Halbleiter- und Funktionsmaterialindustrie zur Produktentwicklung und Qualitätskontrolle eingesetzt. Spezielle Galvanometer, sogenannte Elektrometer, werden vor allem in der Informationstechnik eingesetzt, wo extrem kleine Ströme von weniger als einem Nanoampere gemessen werden müssen.
Funktionsweise von Galvanometern
Galvanometer bestehen aus einer Drehspule, einem Magneten, einem Zeiger und einer Spiralfeder.
Die Drehspule befindet sich im Inneren eines Dauermagneten, der ein Magnetfeld erzeugt. Der Zeiger bewegt sich in Verbindung mit der Drehspule. Wird ein Strom an diese Spule angelegt, berührt der Zeiger die Spule entsprechend der Stromstärke und zeigt den Stromwert an. Wird der Strom unterbrochen, kehrt der Zeiger mit Hilfe einer Spiralfeder auf die Anzeige 0 zurück.
Weitere Informationen zu Galvanometern
1. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Galvanometern
Galvanometer haben einen zulässigen Stromwert. Ein zu hoher Strom erhöht das Risiko einer Unterbrechung der Drehspule. Der zulässige Stromwert wird für jedes Galvanometer festgelegt, und wenn der zulässige Wert überschritten wird, entsteht übermäßige Joulesche Wärme. Daher muss der zulässige Wert des Galvanometers vor der Messung überprüft werden.
Bei der Messung kleinster Ströme besteht außerdem die Gefahr, dass Rauschen die Genauigkeit beeinträchtigt. Wenn Sie Ströme von weniger als einem Nanoampere mit hoher Genauigkeit messen wollen, sollten Sie ein Gerät wie z. B. ein Elektrometer verwenden, um die Genauigkeit zu gewährleisten.
2. Unterschied zwischen Galvanometern und Amperemetern
Amperemeter sind wie Galvanometer Instrumente zur Strommessung. Ein Galvanometer ist eine Art von Strommessgerät. Ein Galvanometer dient dazu, winzige Stromwerte festzustellen und die Stromrichtung zu messen. Ein Amperemeter hingegen wird zur quantitativen Messung von Stromwerten verwendet.
Amperemeter werden zur Messung größerer Ströme verwendet als Galvanometer. Da der Zeiger jedoch nur in eine bestimmte Richtung schwingen kann, ist es nicht möglich, die Richtung des Stroms zu messen.
3. Verbotene Verwendungen von Galvanometern
Bei der Verwendung eines Galvanometers ist es verboten, das Galvanometer direkt an das Stromnetz anzuschließen. Der Innenwiderstand des Galvanometers ist so gering, dass die Drehspule zusammenbricht, wenn ein zu hoher Strom durch sie fließt. Deshalb muss er immer mit einem elektrischen Widerstand verbunden werden, wenn er an die Stromversorgung angeschlossen wird.
4. Symbole für Galvanometer
In elektrischen Schaltplänen werden Amperemeter durch das Symbol „A“, Voltmeter durch „V“ und Galvanometer durch „G“ dargestellt. Der Grund, warum Galvanometer mit dem Buchstaben „G“ dargestellt werden, ist auf den Namen des italienischen Physikers Galvani zurückzuführen. Auch Galvanometer sind nach Galvani benannt.