Galvanometer

rdf:langString Galvanômetro

rdf:langString O galvanómetro (português europeu) ou galvanômetro (português brasileiro) é um instrumento eletromecânico que pode medir correntes eléctricas de baixa intensidade, ou a diferença de potencial eléctrico entre dois pontos. Um galvanômetro funciona como um atuador , produzindo uma deflexão rotativa de um ponteiro, em resposta à corrente elétrica que flui através de uma bobina em um campo magnético constante . Os primeiros galvanômetros não eram calibrados, mas dispositivos aprimorados eram usados como instrumentos de medição, chamados amperímetros, para medir a corrente que flui através de um circuito elétrico. Galvanômetros foram desenvolvidos a partir da observação de que a agulha de uma bússola magnética é desviada perto de um fio que passa por corrente elétrica, descrito pela primeira vez por Hans Christian Ørsted em 1820. Eles foram os primeiros instrumentos usados para detectar e medir pequenas quantidades de correntes elétricas. André-Marie Ampère, que deu expressão matemática à descoberta de Ørsted e deu ao instrumento o nome de o pesquisador italiano de eletricidade Luigi Galvani, que em 1791 descobriu o princípio do galvanoscópio sapo - que a corrente elétrica faria as pernas de um sapo morto estremecerem. Os galvanômetros sensíveis têm sido essenciais para o desenvolvimento da ciência e da tecnologia em muitos campos. Por exemplo, em 1800, eles possibilitaram a comunicação de longo alcance por meio de cabos submarinos, como os primeiros cabos telegráficos transatlânticos, e foram essenciais para descobrir a atividade elétrica do coração e do cérebro, por meio de suas medições precisas de corrente. Galvanômetros também tiveram amplo uso como parte de visualização em outros tipos de medidores analógicos, por exemplo em medidores de luz, medidores UV, etc., onde eram usados para medir e exibir a saída de outros sensores . Hoje o principal tipo de mecanismo galvanômetro, ainda em uso, é a bobina móvel, tipo D'Arsonval/Weston. Galvanômetros modernos, do tipo D'Arsonval/Weston, são construídos com uma pequena bobina de arame pivotante, chamada de fuso, no campo de um ímã permanente. A bobina é ligada a um ponteiro fino que atravessa uma escala calibrada. Uma pequena mola de torção puxa a bobina e o ponteiro para a posição zero. Quando uma corrente contínua (CC) flui através da bobina, a bobina gera um campo magnético. Este campo atua contra o ímã permanente. A bobina gira, empurrando contra a mola e move o ponteiro. O ponteiro aponta para uma escala que indica a corrente elétrica. O design cuidadoso das peças polares garante que o campo magnético seja uniforme, de modo que a deflexão angular do ponteiro seja proporcional à corrente. Um medidor útil geralmente contém uma provisão para amortecer a ressonância mecânica da bobina móvel e do ponteiro, de modo que o ponteiro se fixe rapidamente em sua posição sem oscilação. A sensibilidade básica de um medidor pode ser, por exemplo, 100 microamperes em escala completa (com uma queda de tensão de, digamos, 50 milivolts na corrente total). Esses medidores são frequentemente calibrados para ler alguma outra quantidade que pode ser convertida em uma corrente dessa magnitude. O uso de divisores de corrente, geralmente chamados de shunts , permite que um medidor seja calibrado para medir correntes maiores. Um medidor pode ser calibrado como um voltímetro CC se a resistência da bobina for conhecida pelo cálculo da tensão necessária para gerar uma corrente de escala completa. Um medidor pode ser configurado para ler outras tensões, colocando-o em um circuito divisor de tensão. Isso geralmente é feito colocando um resistor em série com a bobina do medidor. Um medidor pode ser usado para ler a resistência colocando-o em série com uma tensão conhecida (uma bateria) e um resistor ajustável. Em uma etapa preparatória, o circuito é concluído e o resistor ajustado para produzir a deflexão em escala total. Quando um resistor desconhecido é colocado em série no circuito, a corrente será menor que a escala completa e uma escala devidamente calibrada pode exibir o valor do resistor anteriormente desconhecido. Esses recursos de traduzir diferentes tipos de grandezas elétricas em movimentos de ponteiro tornam o galvanômetro ideal para transformar a saída de outros sensores que geram eletricidade (de uma forma ou de outra) em algo que pode ser lido por um ser humano. Como o ponteiro do medidor está geralmente a uma pequena distância acima da escala do medidor, o erro de paralaxe pode ocorrer quando o operador tenta ler a linha da escala que "se alinha" com o ponteiro. Para combater isso, alguns medidores incluem um espelho junto com as marcações da escala principal. A precisão da leitura de uma escala espelhada é melhorada posicionando a cabeça durante a leitura da escala de forma que o ponteiro e o reflexo do ponteiro fiquem alinhados; neste ponto, o olho do operador deve estar diretamente acima do ponteiro e qualquer erro de paralaxe foi minimizado.