
【电】 torsion galvanometer
retortion; torsion; turn around; turn back
【化】 torsion; twist
【医】 contortion; distortion; strepho-; strepto-; torquing; torsion; twist
twisting
【化】 amperemeter; amperometer; galvanometer
【医】 galvanometer; rheometer
扭转电流计(Tangent Galvanometer)是一种基于电流磁效应原理测量小电流的经典仪器,其名称和功能可从汉英词典角度解析如下:
线圈(Coil)
多匝绝缘导线绕制的环形框架,通电后产生磁场。线圈尺寸与匝数直接影响灵敏度。
磁针系统(Magnetic Needle)
中心悬挂的小型磁针(常附有反射镜以放大偏转角度),置于线圈圆心位置。地磁场或电流磁场会驱动磁针偏转。
刻度盘(Scale)
标有角度的圆形刻度,用于读取磁针偏转位置。部分型号采用光学反射式读数以提升精度。
当电流通过线圈时,其中心产生垂直于线圈平面的磁场($B{text{线圈}} propto I$)。磁针在该磁场与地磁场($B{text{地}}$)共同作用下偏转,稳定时满足:
$$ tan theta = frac{B{text{线圈}}}{B{text{地}}} = k cdot I $$
其中 $theta$ 为磁针偏转角,$I$ 为待测电流,$k$ 为仪器常数。
"扭转"(Tangent) 即指偏转角 $theta$ 的正切值($tan theta$)与电流 $I$ 成正比,需通过正切函数计算电流值。
扭转电流计由德国科学家约翰·施魏格(Johann Schweigger)于1820年发明,是首款实用化电流检测装置。其设计思想启发了后续检流计的发展,在电磁学早期研究中具有里程碑意义。
推荐权威文献:
目前已被高灵敏度动圈式检流计和电子仪表取代。
注:因未搜索到可直接引用的网络资源,以上内容基于经典物理教材及电磁学史权威著作归纳,建议进一步查阅大学物理实验教材或IEEE历史文献获取细节。
扭转电流计是一种基于机械扭转原理测量微小电流的精密仪器,主要用于实验室或早期通信系统中检测微弱电流信号。其核心原理是通过电流产生的磁力矩与弹性丝的扭转力矩平衡来实现测量。
当电流流经悬挂在磁场中的线圈时,线圈受洛伦兹力作用发生偏转。线圈通过细金属丝(如磷青铜丝)悬挂,其扭转产生的恢复力矩与磁力矩达到平衡,此时线圈的扭转角度与电流强度成正比。通过光学放大系统(如小镜反射光束)可将微小偏转放大成可见的光斑位移,从而实现高灵敏度测量。
主要用于科研领域:如测量光电流、生物电信号、温差电动势等微弱电流。在早期电报系统中,曾用于检测长途电缆传输的脉冲信号。
现代数字万用表虽已取代其实用价值,但作为教学仪器仍用于演示电磁学基本原理。使用时需严格水平放置,避免机械振动,测量后应及时短路线圈进行保护。
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