
檢流計(Galvanometer)是一種用于檢測或測量微小電流的精密電磁儀器,其英文名稱源自意大利科學家路易吉·伽伐尼(Luigi Galvanic)的姓氏。根據《牛津物理學詞典》定義,檢流計通過電流與磁場相互作用産生的機械偏轉來指示電流強度。其核心結構包含線圈、永磁體和彈性扭絲,當電流通過線圈時,磁場力驅動指針或反射鏡發生偏轉,偏轉角度與電流強度成正比。
在工程應用中,檢流計遵循安培力定律和達松瓦爾動圈原理(D'Arsonval movement),數學表達式為: $$ theta = frac{NBA}{k}I $$ 其中$theta$為偏轉角度,$N$為線圈匝數,$B$為磁感應強度,$A$為線圈面積,$k$為扭絲彈性系數,$I$為被測電流。美國國家标準與技術研究院(NIST)将檢流計歸類為"Class 0.1級電測量儀表",其靈敏度可達$10^{-9}$安培量級,適用于電橋平衡檢測和生物電信號測量。
現代數字檢流計已發展出光電放大技術,如KEITHLEY 6430型亞微安電流計采用靜電屏蔽結構和低溫漂設計,測量分辨率達到0.1fA(飛安)。清華大學《電磁測量技術》課程指出,這類設備在半導體材料表征和納米電子學研究中有重要應用。
“檢流計”一詞有兩種不同領域的含義,需結合上下文理解:
成語含義(較少見)
原指檢測水流方向的儀器,後引申為“辨别是非、正誤的智慧和判斷力”,常用于文學或口語比喻(來源:)。
科學儀器定義
檢流計是一種高靈敏度的電磁測量儀表,主要用于檢測微弱電流或電壓,核心特點如下:
擴展說明
檢流計在科學史上意義重大,例如1843年首次記錄神經動作電位便依賴此類儀器。實際使用時需注意調零、量程選擇和串聯接入電路等操作規範。
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