டேஞ்சன்ட் கால்வனா மீட்டரைப் பயன்படுத்தி புவிக் காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக் கூறு கண்டறிதல்

டேஞ்சன்ட் கால்வனா மீட்டரைப் பயன்படுத்தி புவிக் காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக் கூறு கண்டறிதல்

நோக்கம்

டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டரைப் பயன்படுத்தி புவி காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக்கூறினை கண்டறிதல்.

தேவையான கருவிகள் 

டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டர், திசைமாற்றி, மின்கலத்தொகுப்பு, மின்தடைமாற்றி, அம்மீட்டர், சாவி மற்றும், இணைப்புக்கம்பிகள்

வாய்ப்பாடு 

இங்கு, B_Hà புவிக்காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக்கூறு (T)

μ₀à  வெற்றிடத்தின் உட்புகுதிறன் (4π x 10^-7 H m^-1)

n à சுற்றில் இணைக்கப்பட்ட டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டர்கம்பிச்சுருள்களின் எண்ணிக்கை (அலகு இல்லை)

k à டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டரின் சுருக்கக்கூற்றெண் (A)

r à கம்பிச்சுருளின் ஆரம் (m)

விளக்கப்படம்

செய்முறை

• டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டரின் தொடக்க சீரமைவுகள்

(அ) டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டரின் அடிப்பகுதியில் உள்ள மட்டத் திருகுகளை சரி செய்வதன் மூலம், கால்வனாமீட்டரின் சுழலும் வட்டத்தட்டு கிடைத்தளமாகவும், வட்ட வடிவக் கம்பிச்சுருளின் தளம் செங்குத்தாகவும் அமைக்கப்படுகிறது.

(ஆ) வட்ட வடிவக் கம்பிச்சுருளை சுழற்றி, அதன் தளமானது காந்த துருவத்தளத்தில் (Magnetic meridian) இருக்குமாறு செய்யப்படுகிறது. அதாவது கம்பிச்சுருளின் தளம் வடக்கு - தெற்கு திசையில் அமைய வேண்டும்.

(இ) காந்த ஊசிப்பெட்டியை (Compass box) மட்டும் சுழற்றி, அலுமினியக் குறிமுள் 0° - 0° காட்டுமாறுசெய்ய வேண்டும்.

• படம் (இ)-ல் உள்ளவாறு இணைப்புகள் தரப்படுகின்றன.

• கம்பிச்சுருளில் உள்ள சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு , மின்சுற்று இயக்கப்படுகிறது.

• அலுமினியக் குறிமுள்ளில் விலகலானது 30°-60° இடையே இருக்குமாறு மின்னோட்டத்தின் நெடுக்கம் (Current range) தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

• தகுந்த மின்னோட்டம் மின்சுற்றில் செலுத்தப்பட்டு, அலுமினியக்குறிமுள் முனைகளின் விலக்கங்கள்θ₁ மற்றும்θ₂ குறித்துக் கொள்ளப்படுகின்றன.

• திசைமாற்றியைப் பயன்படுத்தி, மின்னோட்டத்தின் திசை மாற்றப்படுகிறது. எதிர்த்திசையில்அமையும் அலுமினியக் குறிமுள் விலக்கங்கள்θ₃ மற்றும்θ₄ குறித்துக் கொள்ளப்படுகின்றன.

• θ₁, θ₂, θ₃மற்றும்θ₄ ஆகியவற்றின் சராசரி மதிப்புθ கணக்கிடப்பட்டு, அட்டவணைப் படுத்தப்படுகிறது.

• ஒவ்வொரு மின்னோட்ட மதிப்பிற்கும், குறைப்புக்காரணி (Reduction factor) k கணக்கிடப்படுகிறது.அதன் மதிப்பு மாறிலியாக அமைவதைக் காணலாம்.

• பல்வேறு மின்னோட்ட மதிப்புகளுக்கு, சோதனையானது மீண்டும் செய்யப்பட்டு அளவீடுகள்அட்டவணைப் படுத்தப்படுகின்றன.

•கம்பிச்சுருளின் மீது நூலினைச் சுற்றி, அதன் சுற்றளவு அளவிடப்படுகிறது. பின்னர் அதிலிருந்து கம்பிச்சுருளின் ஆரம் கணக்கிடப்படுகிறது.

• r, n மற்றும் k மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி, புவி காந்தப்புலத்தின் கிடைத்தளக்கூறுகண்டுபிடிக்கப்படுக்கிறது.

திசைமாற்றி (Commutator)

திசைமாற்றி என்பது மின்சுற்றுகள், மின் மோட்டார்கள் மற்றும் மின்னியற்றிகளில் பயன்படும் ஒரு வகை சாவி ஆகும். இது மின் சுற்றில் உள்ள மின்னோட்டத்தின் திசையை எதிர்த்திசையில் மாற்றப் பயன்படுகிறது.

காட்சிப்பதிவுகள்

கம்பிச்சுருள் சுற்றுகளின் எண்ணிக்கை n =

கம்பிச்சுருளின் சுற்றளவு (2πr) =

கம்பிச்சுருளின் ஆரம் r =

கணக்கீடு

முடிவு

கொடுக்கப்பட்ட இடத்தில், புவிகாந்தப் புலத்தின் கிடைத்தளக் கூறின் மதிப்பு = ................................ Tesla

குறிப்பு

i) டேஞ்சன்ட் கால்வனாமீட்டருக்கு அருகில் இருக்கும் காந்தப்பொருட்கள் மற்றும் காந்தங்கள்ஆகியவை அகற்றப்பட வேண்டும்.

ii) அலுமினியக் குறிமுள்ளின் முனைகளின் நிலையை இடமாறு தோற்றப்பிழை இல்லாதவாறுஅளவிட வேண்டும்.

iii) டேஞ்சன்ட் கால்வனா மீட்டரின் விலக்கங்கள் 30° லிருந்து 60° வரை இருக்குமாறுசெய்யப்படுகிறது. ஏனெனில், இக்கருவியின் உணர்திறன் 45° என்ற கோணத்தில் பெருமம் ஆகும். மேலும் 0° மற்றும் 90° ஆகிய அளவுகளில் உணர்திறன் சிறுமம் ஆகும். அதாவது

I = k tan θ

dI =k sec²θ dθ

dθ/dl = sin2θ/2l

கொடுக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்திற்கு, sin 2θ =1 அல்லது θ = 45° எனில், உணர்திறன் dθ/dl ஆனது பெருமம் ஆகும்.