Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?

4 dakika
3,666
Galvanometre Nedir, Ne Ölçer ve Nasıl Kullanılır?
  • 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.

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.

Tüm Reklamları Kapat

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

Galvanometre Nasıl Çalışır?

Döner bobinli galvanometreler, iki temel parçadan oluşmaktadır:

  • 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:

Tüm Reklamları Kapat

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:

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

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:

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.

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.

Tüm Reklamları Kapat

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

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>

Tüm Reklamları Kapat

Agora Bilim Pazarı
  • Dış Sitelerde Paylaş

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

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 21/11/2024 21:41:38 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.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Canlılık
Balık
Yayılım
Kafatası
Algoritma
Balıkçılık
Nöroloji
Meyve
Ornitoloji
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Hastalık
Maske
Homo Sapiens
Yok Oluş
Astrobiyoloji
Mutasyon
Toprak
Kimyasal Bağ
Görelilik
Bellek
Kütle
Uçma
Beslenme Davranışları
Makale
Köpekbalığı
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Gündem
Bağlantı
Ekle
Soru Sor
Stiller
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.
Aklınızdan geçenlerin bu platformda bulunmuyor olabilecek kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
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: 21 Kasım 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 November 21, 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

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

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