AC電流の性質
* 交互方向: AC電流は常に方向を変え、前後に振動します。これは、特定の周波数で発生します(ほとんどのパワーグリッドで50 Hzまたは60 Hz)。
* 平均電流: 完全なサイクルにわたるAC電流の平均値はゼロです。サイクルの半分は一方向に流れ、もう一方の方向は他の方向に流れますが、これらは互いにキャンセルします。
ガルバノメーターの仕組み
* 磁場相互作用: 移動コイルガルバノメーターは、磁場と電流を運ぶコイルの間の相互作用に基づいて機能します。 コイルは永久磁場内に吊り下げられています。
* 偏向原理: 電流がコイルを流れると、磁力のためにトルクが発生します。このトルクにより、コイルが針を回転させて偏向させ、電流強度を示します。
ACの問題
* ゼロ平均電流: ACの平均電流はゼロであるため、完全なサイクルでのコイルのネットトルクもゼロです。これは、コイルが針を動かすための持続的な力を経験しないことを意味します。
* 迅速な振動: 電流がすべての瞬間に厳密にゼロでない場合でも、AC電流の急速な振動により、コイルはAC周波数で前後に振動します。針はこれらの急速な振動に追いつくことができないため、静止したままであるように見えます。
解決策:修正
ガルバノメーターでAC電流を測定するには、交互の電流を整流器を使用して直接電流(DC)に変換する必要があります。整流器は、電流が1方向のみに流れることができ、AC波の負の半サイクルを効果的に排除します。 これにより、ガルバノメーターが測定できるゼロ以外の平均電流が提供されます。
要約すると、動くコイルガルバノメーターはACとの偏向を示しません。なぜなら、電流の交互の性質は、コイルと針が追跡できないゼロの平均電流と迅速な振動をもたらすからです。