Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Tüm Reklamları Kapat

Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?

Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?
4 dakika
3,116
  • Özgün
Tüm Reklamları Kapat

Keskin ölçümler yapmak, bilim söz konusu olduğunda en önemli niteliklerden birisidir.Elektrik ve manyetizma söz konusu olduğunda da, galvanometreler tarihsel olarak son derece önemli ölçüm cihazlarıdır. Geçmişi 1870'lere kadar dayanan galvanometrelerin ilk örnekleri, Hans Christian Ørsted tarafından geliştirilmiştir. Galvanometreler, adını Luigi Galvani'den almaktadır.

Her ne kadar pek çok farklı amaç için farklı tasarımlar söz konusu olsa da, modern galvanometreler (döner bobinli galvanometreler) ise, Jacques-Arsène d'Arsonval tarafından 1881'de geliştirilen tasarıma sahiptir.

Tüm Reklamları Kapat

Galvanometre
Galvanometre

Galvanometre Nedir?

Galvanometreler, elektrik akımı taşıyan bir kablonun yanına yerleştirilen pusulanın iğnesinin sapması konseptinden esinlenilerek geliştirilen; bir devredeki akımı tespit etmek için kullanılan cihazlardır. Gerekli ekipmanlar yardımıyla, voltmetre ve ampermetre olarak kullanılabilirler.

Figür 1: Döner bobinli galvanometre tasarımı
Figür 1: Döner bobinli galvanometre tasarımı

Galvanometre Nasıl Çalışır?

Döner bobinli galvanometreler, iki temel parçadan oluşmaktadır:

Tüm Reklamları Kapat

  • Sabit bir merkez etrafında dönebilen, yüksek sayıda sargı içeren dikdörtgen şeklinde bir bobin
  • Düzgün ve radyal manyetik alan oluşturan bir mıknatıs

Manyetik alan kuvvetini güçlendirmek için, sabit bir merkez etrafında dönebilen bir silindire, 1 numaralı figürde görüldüğü gibi sarılan bobin, düzgün ve radyal manyetik alanın içerisine yerleştirilir. Sarılı olan bobinden akım geçtiğinde, bobine etki eden manyetik alan sebebiyle tork oluşur. Oluşan bu torku dengelemek için, silindirin üzerine bir yay bağlanmıştır.

Bobinden geçen akım arttıkça, bobine etki eden tork da yükselir.

Figür 2: Bobine etki eden tork
Figür 2: Bobine etki eden tork

Hatırlayacak olursak, düzgün manyetik alan içerisindeki akım taşıyan tele etki eden kuvveti aşağıdaki gibi ifade edebiliyorduk:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Öyleyse, 2 numaralı figürdeki bobinin RS ve PQ kısmına etki edecek olan kuvvetlerin, birbirine zıt yönlü olduğunu görebiliriz. Etki eden toplam kuvvet sıfır olsa bile, figürün sağında görebileceğimiz gibi, etki eden net tork, sıfırdan farklıdır. Tork ifadesi:

şeklindeydi. Dikkat edecek olursanız, ifadeleri skaler olarak yazdık. Bunun sebebi, vektör ifadeleriyle uğraşmayıp, uzun ve karışık matematikten kurtulmak (vektörel işlemler de bize aynı sonucu verecektir). Yukarıda bulduğumuz kuvvet ifadesini yerine yazacak olursak:

olur. Bu ifadedeki lb, dikdörtgen şeklindeki telin alanı (A) olduğu için, ifade:

halini alır. Sistemde bulunan yay, manyetik alan tarafından oluşturulan bu torku dengelediği için, herhangi bir denge anında, n sarıma sahip bobin için aşağıdaki ifadeyi yazabiliriz:

Burada Θ, denge konumundan sapmayı, k ise yay sabitini temsil eder. Sapma ne kadar yüksekse yani akım ne kadar fazlaysa, yayın bu sapmayı dengelemek için oluşturacağı tork da o kadar fazla olur. Yani:

Tüm Reklamları Kapat

diyebiliz. Hatırlayacak olursanız, düzgün manyetik alanın radyal olduğunu söylemiştik. Manyetik alanın bu özelliği bize, bobine etki eden torkun, bobinin açısından bağımsız olmasını kazandırmaktadır (denklemde sinΘ ifadesi bulunmaz).

Galvanometrenin Kullanım Alanı

Yukarıdaki işlemlerden görebileceğimiz gibi, galvanometredeki sapma, üzerinden geçen akımla doğru orantılıdır. Bu özelliği, onunla çeşitli ölçümleri yapmamızı mümkün kılar.

  • Düşük değere sahip bir dirence paralel bağlayarak, galvanometre yardımıyla akım ölçümü (ampermetre) yapabiliriz.
  • Yüksek değere sahip bir dirence seri bağlayarak, galvanometre yardımıyla voltaj ölçümü (voltmetre) yapabiliriz.

Galvanometreden Ampermetre Yapımı

Figür 3: Galvanometreden ampermetre yapımı
Figür 3: Galvanometreden ampermetre yapımı

Yapacağı ölçüm aralığına uygun direnç galvanometreye paralel bağlayarak, galvanometremizi, bir ampermetre olarak kullanabiliriz. Paralel bağlı kollardaki potansiyel fark birbirine eşit olacağından, sisteme verilen toplam I akımı, için aşağıdaki eşitlik yazılabilir:

Eğer ki, galvanometrenizin kaç amperlik akımda maksimum sapmayı gösterdiğini ve ampermetrenin iç direncini biliyorsanız, yukarıdaki formül yardımıyla, istediğiniz aralıkta ölçüm yapabilen ampermetreyi oluşturabilirsiniz.

Tüm Reklamları Kapat

Örneğin, maksimum sapması 0.1A'de gerçekleşen ve iç direnci 50 Ω olan bir galvanometre ile, 1A'e kadar okuma yapmak için, Rs değerini hesaplayalım.

Rg değeri 50Ω, galvanometrenin sapmasının maksimum olduğu akım değeri 0.1 A olduğu için Ig değeri de 0.1A'dır. Öyleyse: 0.1A x50Ω=(1A-0.1A)xRs olduğundan, Rs değerini yaklaşık olarak 5.56 ohm olarak hesaplarız.

Galvanometreden Voltmetre Yapımı

Figür 3: Galvanometreden voltmetre yapımı
Figür 3: Galvanometreden voltmetre yapımı

Ampermetreye benzer şekilde, iç direncini bildiğimiz galvanometremizi yapacağı ölçüm aralığına uygun dirence seri olarak bağlayarak, voltmetreyi oluşturabiliriz.

Voltmetrenin ölçeceği maksimum voltaj değerini (galvanometrenin maksimum sapmaya ulaşacağı değeri) belirledikten sonra, galvanometrenin maksimum sapmaya ulaştığı amper değerine o voltajda ulaşmak için gereken direnç, yukarıdaki eşitlikle kolaylıkla hesaplanabilir.

Tüm Reklamları Kapat

Agora Bilim Pazarı
Sihirli Ağaç Evi -Çizgi Roman- 1: Dinozorlar Vadisinde

Dünya çocuklarının sevgilisi Sihirli Ağaç Evi şimdi çizgi roman!

ORMANDA GİZEMLİ VE SİHİRLİ BİR AĞAÇ EVİ VAR…

Tim ve Lea tesadüfen bir ağaç evi keşfediyorlar. Buranın kime ait olduğuna dair bir fikirleri yok. Tek bildikleri, içerisinin kitaplarla dolu olduğu… Hem de sihirli kitaplarla! Ağaç evi, bir anda iki kardeşi tarih öncesi çağlara uçuruveriyor!

Hem sevimli hem korkutucu dinozorlarla dolu bu topraklardan eve dönmenin yolunu bulabilecekler mi? Yoksa etobur bir dinozorun akşam yemeği mi olacaklar?

Sihirli Ağaç Evi serisi hakkında:

Küçük okurları hem okuma keyfi hem de tarihteki farklı kültürlerle tanıştıran Sihirli Ağaç Evi serisi bu yönüyle sadece dünyanın dört bir yanındaki çocukların değil, anne babalar ve eğitimcilerin de gözdesi oldu.

New York Times çoksatanlar listesinde bir numaraya kadar çıkıp beş yıldan uzun bir süre bu listede kalmayı başaran, 33 dilde 130 milyondan fazla satan bu ödüllü seri, şimdi rengarenk ve soluksuz okutan çizimleriyle çizgi roman formatında okurunun karşısında.

Devamını Göster
₺130.00
Sihirli Ağaç Evi -Çizgi Roman- 1: Dinozorlar Vadisinde
  • Dış Sitelerde Paylaş

Benzer bir örneği de voltmetre için yapacak olursak, maksimum sapmayı 0.01A'da gösteren ve iç direnci 50 Ω olan galvanometremizin maksimum 5V ölçüm yapması için gereken R değeri, 5=50x0.01+Rx0.1'den, 45Ω olarak hesaplanır.


Hazırlayan: Ege Can Karanfil

Referanslar

1. Hyperphysics, "Galvanometer" <http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/galvan.html>

2. IOP, "From galvanometer to ammeter" <https://spark.iop.org/galvanometer-ammeter#gref>

3. Byju's, "Galvanometer" <https://byjus.com/jee/galvanometer/>

4. AboutCircuit, "Galvanometer" <https://www.aboutcircuit.com/galvanometer/>

5. Circuit Globe, "Galvanometer" <https://circuitglobe.com/galvanometer.html>

6. Serway ve Beichner, Fizik 2

7. Micheal E. Schultz, Grob's Basic Electronics, 12th Edition, Chapter 8

Tüm Reklamları Kapat

Görsel Referansları

1. http://www.brainkart.com/article/Torque-experienced-by-a-current-loop-in-a-uniform-magnetic-field_12097/

2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/galvan.html

3. https://en.wikipedia.org/wiki/Galvanometer

4.https://www.abc.net.au/science/articles/2010/07/07/2946773.htm

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
0
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Muhteşem! 0
  • Tebrikler! 0
  • Bilim Budur! 0
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 0
  • Güldürdü 0
  • İnanılmaz 0
  • Umut Verici! 0
  • Merak Uyandırıcı! 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 28/03/2024 15:41:17 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12765

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Tüm Reklamları Kapat
Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Hızlı
Gezegen
Egzersiz
Yangın
Kuantum Fiziği
Diyet
Mavi
Antibiyotik
Balina
Evrim Tarihi
Genetik Değişim
İngiltere
Şiddet
Tür
Türlerin Kökeni
Hayatta Kalma
Gebelik
Doğal
Biyocoğrafya
Radyoaktif
Oyun
Astrofizik
Buz
İyi
Damar
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Kafana takılan neler var?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
E. C. Karanfil, et al. Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?. (24 Ağustos 2020). Alındığı Tarih: 28 Mart 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/12765
Karanfil, E. C., Kayalı, Ö. (2020, August 24). Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?. Evrim Ağacı. Retrieved March 28, 2024. from https://evrimagaci.org/s/12765
E. C. Karanfil, et al. “Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, 24 Aug. 2020, https://evrimagaci.org/s/12765.
Karanfil, Ege Can. Kayalı, Ögetay. “Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?.” Edited by Ögetay Kayalı. Evrim Ağacı, August 24, 2020. https://evrimagaci.org/s/12765.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close