गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तित करना

गैल्वेनोमीटर क्या है?

एक वैद्युत-यांत्रिक उपकरण, जिसका उपयोग विद्युत धारा को मापने और संसूचित करने के लिए किया जाता है, उसे गैल्वेनोमीटर के रूप में जाना जाता है। सीधे शब्दों में हम कह सकते हैं कि इसका उपयोग निम्न विद्युत धाराओं को ज्ञात करने या उनकी तीव्रता मापने के लिए किया जाता है। धारा और इसकी तीव्रता आमतौर पर चुंबकीय सुई की गति या चुंबकीय क्षेत्र में कुंडली की गति से संकेतित होती है, जो गैल्वेनोमीटर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

गैल्वेनोमीटर का मुख्य कार्य किसी तत्व/परिपथ में धारा की उपस्थिति, दिशा और प्रबलता को तय करना है। यह विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के नियम पर कार्य करता है।

गैल्वेनोमीटर के कुछ विभिन्न प्रकारों में स्पर्शरेखा(टैंजेंट) गैल्वेनोमीटर, एस्टैटिक गैल्वेनोमीटर, दर्पण गैल्वेनोमीटर और बैलिस्टिक गैल्वेनोमीटर शामिल हैं। हालाँकि, आज, व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला मुख्य गैल्वेनोमीटर प्रकार डी’आर्सनवल/वेस्टन प्रकार या चल कुंडली प्रकार का गैल्वेनोमीटर है।

वोल्टमीटर क्या है?

वह उपकरण जो वोल्टता या विभवांतर को वोल्ट में मापता है, वोल्टमीटर के रूप में जाना जाता है।

गैल्वेनोमीटर के साथ श्रेणीक्रम में एक बड़े प्रतिरोध को जोड़कर गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तित किया जाता है। यह इस सिद्धांत पर कार्य करता है कि बलाघूर्ण धारा द्वारा उत्पन्न होता है जो मापी जाने वाली वोल्टता के कारण प्रेरित होता है और यह बलाघूर्ण उपकरण के संकेतक या पॉइंटर को विक्षेपित करता है। संकेतक का विक्षेपण बिंदुओं के बीच विभवांतर के समानुपातिक होता है। वोल्टमीटर हमेशा उस परिपथ/तत्व के साथ समानांतर में जुड़ा होता है जिसके सिरों पर विभवांतर को मापा जाना होता है।

गैल्वेनोमीटर का आरेख

चल कुंडली गैल्वेनोमीटर का नामांकित आरेख नीचे दिखाया गया है।

वोल्टमीटर का आरेख

बाजार में उपलब्ध वोल्टमीटर नीचे दिखाए गए हैं,

जबकि वोल्टमीटर का व्यवस्थित आरेख नीचे दिखाया गया है,

गैल्वेनोमीटर और वोल्टमीटर के बीच संबंध

गैल्वेनोमीटर विद्युत धारा की उपस्थिति ज्ञात करने के लिए एक प्रकार का संवेदनशील एमीटर या डिजिटल मल्टीमीटर है। गैल्वेनोमीटर विद्युत धाराओं संसूचित करने और मापने के लिए उपयोग किया जाने वाला पहला उपकरण था। एक गैल्वेनोमीटर को उच्च-प्रतिरोध को श्रेणीक्रम संयोजन में जोड़कर वोल्टमीटर में परिवर्तित किया जा सकता है। पैमाने या स्केल को वोल्ट में अंशांकित किया जाता है। श्रेणीक्रम में जुड़े प्रतिरोध का मान वोल्टमीटर की परास तय करता है।

आप गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में कैसे परिवर्तित कर सकते हैं?

एक गैल्वेनोमीटर के श्रेणीक्रम में एक उच्च-प्रतिरोध जोड़कर इसको वोल्टमीटर में परिवर्तित किया जा सकता है। स्केल को वोल्ट में अंशांकित किया जाता है। श्रेणीक्रम में जुड़े प्रतिरोध का मान वोल्टमीटर की परास तय करता है।

गैल्वेनोमीटर प्रतिरोध =G

गैल्वेनोमीटर में पूर्ण पैमाने पर विक्षेप उत्पन्न करने के लिए आवश्यक धारा =Ig

वोल्टमीटर की परास =V

वोल्टमीटर का प्रतिरोध =R

चूँकि R गैल्वेनोमीटर के साथ श्रेणीक्रम में जुड़ा हुआ है, गैल्वेनोमीटर के माध्यम से धारा,

${\displaystyle Ig=R+GV}$

${\displaystyle \therefore R=\frac{V}{I_g}–G}$

श्रेणीक्रम में संयोजित प्रतिरोध की गणना इस समीकरण द्वारा की जाती है। वोल्टमीटर का प्रभावी प्रतिरोध Rv=G+R है। Rv का मान बहुत अधिक है, और इसलिए एक वोल्टमीटर को परिपथ में समानांतर में जोड़ा जाता है, क्योंकि यह परिपथ से सबसे कम धारा का उपभोग करता है।

गैल्वेनोमीटर के अनुप्रयोग बनाम वोल्टमीटर के अनुप्रयोग

गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तित करना : प्रयोग

प्रयोग शीर्षक – किसी दिए गए गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तित करना 

प्रयोग विवरण – जब हमारा वोल्टमीटर अचानक खराब हो जाए तो हम क्या करते हैं? इस प्रयोग में, हम ज्ञात प्रतिरोध और दक्षतांक के दिए गए गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तित करेंगे ।

प्रयोग का उद्देश्य – ज्ञात प्रतिरोध और दक्षतांक के दिए गए गैल्वेनोमीटर को वांछित परास के वोल्टमीटर में परिवर्तित करना और उसे सत्यापित करना।

आवश्यक सामग्री –

ज्ञात प्रतिरोध और दक्षतांक का एक गैल्वेनोमीटर

एक बैटरी या एक बैटरी एलिमिनेटर

एकदिशिक कुंजी

200 ओम की परास का एक रिओस्टेट या धारा नियंत्रक

प्रतिरोध बॉक्स

3 V परास का एक वोल्टमीटर

संयोजी तार और सैंडपेपर

कार्यविधि-

1. V_o, I_g, और G के दिए गए मानों का उपयोग करके, श्रेणीक्रम प्रतिरोध R ज्ञात करें।

2. संयोजन बनाने के लिए एक सेल, परिवर्तित गैल्वेनोमीटर और लगभग समान परास के एक वोल्टमीटर को एक उच्च प्रतिरोध रिओस्टेट Rh के साथ समानांतरक्रम में संयोजित करें, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

3. कुंजी K को बंद करें और रिओस्टेट को तब तक समायोजित करें जब तक वोल्टमीटर में दिखाया गया वोल्टता 3 V की वांछित सीमा के बराबर न हो जाए। इसके साथ ही, रिओस्टेट के स्लाइडर की स्थिति और प्रतिरोध बॉक्स से प्रतिरोध को समायोजित करें, ताकि गैल्वेनोमीटर पूर्ण पैमाने पर विक्षेप दिखाने पर वोल्टमीटर 3V दिखाए। प्रतिरोध बॉक्स का निरीक्षण करें और कुल प्रतिरोध दर्ज करें।

सावधानियां –

1. सुनिश्चित करें कि उपयोग किया गया प्रतिरोध बॉक्स उच्च प्रतिरोध का है।
2. विभव विभाजक के रूप में रियोस्टेट का उपयोग करें।
3. गैल्वेनोमीटर को क्षति से बचाने के लिए बैटरी कुंजी को बंद करने से पहले प्रतिरोध बॉक्स से 10 kΩ के उच्च प्रतिरोध का उपयोग करना सुनिश्चित करें।

गैल्वेनोमीटर को वोल्टमीटर में परिवर्तन पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न