
检流计(Galvanometer)是一种用于检测或测量微小电流的精密电磁仪器,其英文名称源自意大利科学家路易吉·伽伐尼(Luigi Galvanic)的姓氏。根据《牛津物理学词典》定义,检流计通过电流与磁场相互作用产生的机械偏转来指示电流强度。其核心结构包含线圈、永磁体和弹性扭丝,当电流通过线圈时,磁场力驱动指针或反射镜发生偏转,偏转角度与电流强度成正比。
在工程应用中,检流计遵循安培力定律和达松瓦尔动圈原理(D'Arsonval movement),数学表达式为: $$ theta = frac{NBA}{k}I $$ 其中$theta$为偏转角度,$N$为线圈匝数,$B$为磁感应强度,$A$为线圈面积,$k$为扭丝弹性系数,$I$为被测电流。美国国家标准与技术研究院(NIST)将检流计归类为"Class 0.1级电测量仪表",其灵敏度可达$10^{-9}$安培量级,适用于电桥平衡检测和生物电信号测量。
现代数字检流计已发展出光电放大技术,如KEITHLEY 6430型亚微安电流计采用静电屏蔽结构和低温漂设计,测量分辨率达到0.1fA(飞安)。清华大学《电磁测量技术》课程指出,这类设备在半导体材料表征和纳米电子学研究中有重要应用。
“检流计”一词有两种不同领域的含义,需结合上下文理解:
成语含义(较少见)
原指检测水流方向的仪器,后引申为“辨别是非、正误的智慧和判断力”,常用于文学或口语比喻(来源:)。
科学仪器定义
检流计是一种高灵敏度的电磁测量仪表,主要用于检测微弱电流或电压,核心特点如下:
扩展说明
检流计在科学史上意义重大,例如1843年首次记录神经动作电位便依赖此类仪器。实际使用时需注意调零、量程选择和串联接入电路等操作规范。
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