Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sähkön varaustiheys ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
933
Sähkön varaustiheys—Sähköopilliset mittauskojeet
934
Sähkön varaustiheys johtajassa, varaus sen
pinnan jokaisella yksiköllä. Jos johtaja on
pallonmuotoinen eikä siihen vaikuta ulkonaisia
voimia, on s. v. joka paikassa sama, mutta
muissa tapauksissa on s. v. suurin kappaleen
ulkonevimmissa osissa.
Sähköopilliset mittauskojeet, sähköopillisten
suureiden mittaamiseen käytetyt kojeet.
Useimpien sähkömittarien toiminta perustuu virran
magneettiseen vaikutukseen, s. o.
voimauvaikutuk-seen, jolla liikkeessä olevat siihköhiukkaset
vaikuttavat toisiinsa. Tasavirtaa varten
rakennetuissa mittareissa synnytetään magneettinen
voi-manvaikutus useimmiten pysyvän magneetin ja
lankavyyhden viilillä, jonka läpi johdetaan
sähkövirta. Tavallisesti on magneetti kiinteä ja
lanka-vyyhti kiertyvä. Kojetta sanotaan silloin k i e
r-tovyylitimittariksi. Kuva 1 esittää
sellaisen mittarin sisustaa. Pcruslevyyn J kiinnitetyn
i, räsmagneetin J/:n napojen välillä on eristetystä
vaskijohdosta tehty vyyhti K, joka on kierretty
aluminiumikehälle, joka taas pyörii peruslevyyn
kiinnitettyjen laakerien varassa. Erikoisainetta
käyttäen ja erikoismenettelyjen avulla on
teräs-magneetti saatu sellaiseksi, että sen magnetismi
pysyy vuosikymmeniä muuttumattomana.
Akseli-tappien kärjet ovat lasikovasta, kiillotetusta
teräksestä ja liikkuvat kovasta kiviaineesta,
tavallisesti safiirista tai rubiinista tehdyissä, hiotuissa
ja kiillotetuissa laakerisyvennyksissä.
Magneettikentän vahvistamiseksi on vyyhden sisälle
asetettu silinterimäinen rautasydän S. Se on
kiinnitetty perustaan siten, että vyyhti voi vapaasti
kääntyä määrätyn kulman magneettinapojen ja
rautasydämen välillä. Kuvasta on osa toista
magneettinapaa jätetty pois, jotta sisäsovitus
esiintyisi selvempänä. Kun virta ei kulje
vyyh-dessä, asettuu se ja siihen kiinnitetty osoitin
O kierukkajousten V:n määräämään
tasapainoasentoon, jolloin osoitin O on asteikon 0-pisteen
päällä. Jouset V johtavat myös virran vyyhteen K
ja siitä pois ja ne on tehty pronssista, joka on
hyvä johtaja ja samalla kyllin kimmoinen. Kun
virta johdetaan kytkvruuvien (eivät näy kuvassa)
kautta kojeeseen, syntyy voimavaikutus
vyyhden ja magneetin välillä ja vyyhti kiertyy
nolla-asennostaan siksi, kunnes jousivoima
pitää kiertävän magneettivoiman tasapainossa.
Virranvoiman äkkiä muuttuessa ei osoitin heti
asetu tasapainoon, vaan heilahtelee hetkisen
edestakaisin. Näitä mittausta häiritseviä
heilahduksia vaimentavat aluminium-kehyksessä sen
liikkuessa syntyvät pyörrevirrat. Kuta suurempi
vyyhden kautta johdettu virta on, sitä suurempi
on kiertävä voima ja sitä enemmän vyyhti
osoit-timineen poikkeaa. Osoittimen poikkeamasta
voimme siis päättää vyyhdessä kulkevan
virran-voiman suuruuden. Jos koje on aiottu
pääasiallisesti virranvoiman mittaamista
varten, saadaan virranvoima asteikosta
am-pereina tai milliampereina ja kojetta nimitetään
silloin a m peri mittariksi (vrt. myös
Gal v ano me tri ja Galvanoskooppi).
Edellä selostettua kojetta voidaan yhtähyvin
käyttää jännitysmittarina. Vyyhdessä
ynnä kytkyruuveihin johtavissa yhdistysjohdoissa
on määrätty sähkövastus. Määrätynsuuruisen
virran johtamiseksi tämän vastuksen läpi vaaditaan
määrätty jännitys. Kuta suurempi jännitysero on
kojeen kytkyruuvien välillä, sitä voimakkaampi
virta kulkee vyyhdessä (Ohmin laki, ks. t.) ja
sitä enemmän osoitin poikkeaa. Osoittimen
poikkeamasta voidaan siis päättää jännityksen suu
| ruus, joka vallitsee kojeen kytkyruuvien välillä.
Ivoje voidaan siis varustaa voltti- tai
millivoltti-asteikolla ja sitä nimitetään silloin voltti- t.
millivolttimittariksi.
Kojetta voidaan käyttää myös
vastusmit-tarina. Jos vastuksen toinen pää
yhdistetään kojeen toiseen kytkyruuviin ja
toisen kytkyruuvin ja vastuksen vapaan pään
välillä vaikuttaa määrätty jännitys, kulkee kojeen
kautta heikompi virta kuin jos sama jänni
tys vaikuttaisi suoraan kytkyruuveihin. Kuta
suurempi sarjaankytketty vastus on, sitä
heikomman virran sama jännitys kykenee
ajamaan vastuksen ja kojeen kautta ja sitä
vähemmän osoitin poikkeaa. Vastuksen ollessa
äärettömän suuri ei osoitin poikkea ollenkaan. Siis
on selvää, että koje voidaan varustaa määrätylle
jännitykselle sovitetulla vastusasteikolla. Tästä
asteikosta luetaan suoraan sarjaan kytketyn
vastuksen suuruus ohmeissa. Koje on siten muutettu
ohmi- 1. vastusmittariksi. Hyvin
suurten vastusten, esim. sähköjohtojen eristyksen
mittaamiseen aiottuja kojeita nimitetään myös.
eristy s mittareiksi. Kuva 2 esittää
sellaista, Hartman & Braunin valmistamaa
eristys-mittaria. Tarvittava jännitys voidaan tuoda joko
ulkoa tai se kehitetään kojeessa olevan pienen,
käsin väännettävän dynamon avulla.
Myös kapasiteettien 1.
varautumis-kykyjen ja
itseinduktsionikerroin-t e n epäsuoraa määräämistä varten voidaan
kiertovyyhtikojeita määrätyissä olosuhteissa
käyttää.
Kiinteällä johtovyyhdellä ja liikkuvalla
magneetilla varustettuihin kojeisiin nähden on
kierto-vvyhtikojeiden etuna, että ne ovat vähemmän
riippuvia maan, lähellä olevien koneiden ja
johdoissa kulkevien virtojen magneettisesta
vaikutuksesta. Kiinteä permanenttimagneetti voidaan
nimittäin tehdä niin voimakkaaksi, että se
voittaa häiritsevät vaikutukset. Samalla on
mahdollista tehdä liikkuva vyyhti mahdollisimman
pieneksi ja siten myös hankaus pieneksi. Sen vuoksi
nämä kojeet kuluttavat vähän energiaa ja
ovat hyvin herkkiä. Kuva 3 esittää
kiertovyyhti-kojetta, n. s. peiligalvanometriä, jonka
asteikolla yhden asteen poikkeama vastaa
0,ooo,ooo,s milliamperia ja 0,ou millivolttia. Sama
koje voidaan rakentaa myöskin niin, että 1°
vastaa 0,ooo8 millivolttia, jolloin virtaherkkyys
kuitenkin pienenee O.oooois milliamperiin. Näin
suurta herkkyyttä ei saavuteta käyttämällä
huo-lellisimminkaan valmistettuja terästappeja ja
jalokivilaakereita. vaan johtovyyhti on
ripustettava kuvassa esitetyn korkean putken yläpäästä
riippuvaan hienoon silkkilankaan. Jotta
kierto-vyyhti saataisiin niin keveäksi kuin mahdollista,
on ollut pakko jättää osoitin pois ja sensijaan
kiinnittää pieni peili vyyhdelle. Valolähteestä,
joka näkyy kuvassa galvanometrin vasemmalla
puolella, ohjataan valokimppu kapean raon kautta
peiliin, joka heiastaa sen linssin läpi kapeana
juovana lampun alla olevalle asteikolle. Tämän
valojuovan poikkeama määrää virranvoiman.
joka kulkee galvanometrin kautta ja epäsuorasti
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
