แกลแวนอมิเตอร์ (galvanometer) คือ เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า ประกอบด้วยขดลวดที่หมุนได้รอบแกนมีลักษณะเป็นขดลวดสี่เหลี่ยม วางอยู่ในสนามแม่เหล็กถาวร ขดลวดจะหมุนไปเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด โดยทิศทางการหมุนของขดลวดจะขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวด
ส่วนประกอบของแกลแวนอมิเตอร์
- ขดลวด (coil) เป็นส่วนประกอบหลักของแกลแวนอมิเตอร์ ประกอบด้วยเส้นลวดตัวนำพันกันเป็นขดลวดสี่เหลี่ยม
- แกน (pivot) เป็นแกนกลางที่ขดลวดหมุนอยู่
- สปริง (spring) ใช้เพื่อทำให้ขดลวดกลับสู่ตำแหน่งเดิมเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
- เข็มชี้ (pointer) ใช้เพื่อชี้บอกค่ากระแสไฟฟ้า
- สเกล (scale) ใช้เพื่ออ่านค่ากระแสไฟฟ้า
หลักการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์
เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะเกิดสนามแม่เหล็กรอบๆ ขดลวด สนามแม่เหล็กรอบๆ ขดลวดจะกระทำต่อขดลวดด้วยแรงแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กนี้จะทำให้เกิดโมเมนต์ของแรงคู่ควบที่กระทำต่อขดลวด ทำให้ขดลวดหมุนไป
ทิศทางการหมุนของขดลวดจะขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวด หากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดในทิศทางเดียวกับสนามแม่เหล็กถาวร ขดลวดจะหมุนไปในทิศทางตามเข็มนาฬิกา หากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามแม่เหล็กถาวร ขดลวดจะหมุนไปในทิศทางทวนเข็มนาฬิกา
การอ่านค่ากระแสไฟฟ้าจากแกลแวนอมิเตอร์
ค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดสามารถอ่านได้จากตำแหน่งของเข็มชี้บนสเกล โดยเข็มชี้จะชี้ไปที่ตำแหน่งที่สอดคล้องกับค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวด
ข้อควรระวังในการอ่านค่ากระแสไฟฟ้าจากแกลแวนอมิเตอร์
- ควรตั้งค่าสเกลของแกลแวนอมิเตอร์ให้เหมาะสมกับค่ากระแสไฟฟ้าที่ต้องการวัด
- ควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับขดลวดของแกลแวนอมิเตอร์โดยตรง เนื่องจากอาจเกิดอันตรายได้
การนำแกลแวนอมิเตอร์ไปประยุกต์ใช้
- ใช้วัดกระแสไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า
- ใช้ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า
- ใช้ทดสอบความต่อเนื่องของวงจรไฟฟ้า
- ใช้ทดสอบการลัดวงจรของวงจรไฟฟ้า
ชนิดของแกลแวนอมิเตอร์
แกลแวนอมิเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ชนิดหลักๆ คือ
- แกลแวนอมิเตอร์แบบเข็มชี้ (moving-coil galvanometer) เป็นแบบที่ใช้กันทั่วไป ประกอบด้วยขดลวดที่หมุนได้รอบแกน วางอยู่ในสนามแม่เหล็กถาวร
- แกลแวนอมิเตอร์แบบกระแสตรง (direct-current galvanometer) ใช้วัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรง
- แกลแวนอมิเตอร์แบบกระแสสลับ (alternating-current galvanometer) ใช้วัดกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ
ตัวอย่างข้อสอบ
- แกลแวนอมิเตอร์ทำงานอย่างไร
ตอบ แกลแวนอมิเตอร์ทำงานโดยใช้แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อขดลวดที่หมุนได้รอบแกน
- ส่วนประกอบหลักของแกลแวนอมิเตอร์มีอะไรบ้าง
ตอบ ส่วนประกอบหลักของแกลแวนอมิเตอร์ ได้แก่ ขดลวด แกน สปริง เข็มชี้ และสเกล
- หลักการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์คืออะไร
ตอบ หลักการทำงานของแกลแวนอมิเตอร์คือ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะเกิดสนามแม่เหล็กรอบๆ ขดลวด สนามแม่เหล็กรอบๆ ขดลวดจะกระทำต่อขดลวดด้วยแรงแม่เหล็ก ทำให้ขดลวดหมุนไป
- วิธีอ่านค่ากระแสไฟฟ้าจากแกลแวนอมิเตอร์คืออะไร
ตอบ ค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดสามารถอ่านได้จากตำแหน่งของเข็มชี้บนสเกล โดยเข็มชี้จะชี้ไปที่ตำแหน่งที่สอดคล้องกับค่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวด
- ข้อควรระวังในการอ่านค่ากระแสไฟฟ้าจากแกลแวนอมิเตอร์คืออะไร
ตอบ ข้อควรระวังในการอ่านค่ากระแสไฟฟ้าจากแกลแวนอมิเตอร์ ได้แก่ ควรตั้งค่าสเกลของแกลแวนอมิเตอร์ให้เหมาะสมกับค่ากระแสไฟฟ้าที่ต้องการวัด และควรหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับขดลวดของแกลแวนอมิเตอร์โดยตรง เนื่องจากอาจเกิดอันตรายได้