Amper-tərəzi

Amper-tərəzinin konstruktiv sxemi.

Amper-tərəzi — elektrik ölçü cihazlarını yoxlamaq məqsədilə elektrik cərəyan şiddətinin vahidi olan amperi təyin etmək üçün istifadə olunan elektromexaniki cihazdır. Bu cihaz həmçinin cərəyan tərəzisi də adlanır.

Ümumi məlumat

Məlumdur ki: "Amper elə sabit cərəyan şiddətinin vahididir ki, vakuumda sonsuz uzunluğa malik iki paralel naqil bir-birindən 1 metr məsafədə yerləşən zaman bu naqillərin hər 1 metri arasındakı qarşılıqlı təsir qüvvəsi 2·10^-7 Nyuton-a bərabər olsun. Tərifdə sonsuz uzun naqillər anlayışı mövcuddur ki, bu da təcrübədə tətbiq oluna bilməz. Buna görə də, real problemləri həll etmək üçün sonlu ölçülərə malik naqilləri olan xüsusi elektromexaniki cihaz — amper-tərəzi hazırlanmışdır. Onun köməyi ilə elektrodinamika qanunları əsasında tələb olunan cərəyan şiddətini hesablamağa imkan verən məlumatlar əldə edilir.

İlk amper-tərəzi 1882-ci ildə İngilis fiziki Uilyam Tomson (Lord Kelvin) tərəfindən hazırlanmışdır. Konstruksiyasının fərqləndirici xüsusiyyəti kompakt və dəqiq olmasıdır. Çünki, cərəyanın gücü iki koaksial bir qatlı solenoidlərin qarşılıqlı təsir qüvvəsi ilə təyin olunur.

Konstruksiyası və işi

Dizaynına görə, amper-tərəzi analoq tərəzilərə bənzəyir. Sadəcə olaraq, burada tərəzinin gözlərindən biri qarşılıqlı təsirə malik naqillərlə əvəz olunur. Tərəzi qeyri-maqnit materiallardan hazırlanır. Ölçülən cərəyan şiddəti, bir- birilə ardıcıl birləşmiş koaksial bir qatlı solenoidlər şəklində hazırlanmış iki naqilin qarşılıqlı təsir qüvvəsi ilə müəyyən edilir. Solenoidlərin qarşılıqlı təsir qüvvəsi, çəki daşlarının çəkisi ilə tarazlaşdırılır: $F_{1}=mg$ (şəklə bax), burada $m$ çəki daşının kütləsi, $g$ — sərbəst düşmə təcilidir.

Solenoidlərin qarşılıqlı təsir qüvvəsi $F_{2}=cI_{1}I_{2}=cI^{2}$ (solenoidlər ardıcıl birləşdiyinə görə $I_{1}=I_{2}=I$) ifadəsi ilə hesablanır. Burada $I$ — cərəyan şiddəti və $c$ — naqillərin həndəsi ölçüləri ilə müəyyən olunan normalaşdırma əmsalıdır.

Tarazlıq halında, aşağıdakı bərabərlik alınır: $F_{1}=F_{2}$, Bu ifadəni belə yaza bilərik: $mg=cI^{2}$, yekun ifadə belə olacaq:

$I={\sqrt {\frac {mg}{c}}}$

Bu formula görə hesablanan cərəyan şiddəti elektrik ölçü cihazlarının yoxlanılması üçün etalon qiymətdir .

Yaranan xətalar

Amper-tərəzinin istifadəsi zamanı yaranan ölçü xətası $c$əmsalının təyinedilmə dəqiqliyindən, $g$ təcilinin qəbul edilmiş qiymətinin dəqiqliyindən və ətraf mühitin faktiki maqnit təsiridən asılıdır.

Amper-tərəzinin nisbi xətası təxminən 0,001% -dir.