устраивается астатической. Кроме того, Г. заключается в толстостенные железные экраны и снабнается компенсирующими магнитами, к-рые могут совершенно уничтожить действие внешних полей на подвижную систему ( панцыриые или бронированные Г. Пашена, Дюбуа-Рубенса, Нернста и др.). Масса этой брони м. б. весьма велика; напр., у прибора Кембриджской К°, в котором сила внешнего по.тя понижена до 1 /400, масса брони не менее 46 кг. На фиг. 6 изображен бронирован, гальванометр, защищенный

Фтй-. 5.

Фиг. 6.

двумя сферич. экранами и одним цилиидрич. Чувствительность такого Г. весьма велика. Масса подвижной системы в этом случае равна 40 мг. Однако полностью исключить влияние сильных магнитных нолей весьма трудно; кроме того, такие Г. тяжеловесны; поэтому они применяются сравнительно редко. В самое последнее время магнитная защита Г. весьма усовершенствована введением чередующихся экранов из мягкой меди и высокопроницаемых никелево-желез-ных сплавов ( муметалл , пермаллой ); тут масса брони, ослабляющей внешнее поле в 1 ООО раз, равна только 2 кг, в том числе активного магнитного материала менее 1 кг [гальванометр Даунинга (Downing)].

В табл. 1 сопоставлены важнейшие данные о различных зеркальных гальванометрах с подвижным магнитом.

Табл. 1.-Зеркальные гальванометры с м а г н и т о м.

2) Гальванометр с подвижной кахушкой (типа Депре-дАрсонваля). Это-обычный тип Г. Катушка, намотанная на легкую раму, подвешивается па легкой нити F (фиг. 7). Головка Г. Т позволяет устанавливать зеркальце S в нулевом положении. Ток подводится через спирали J. Катушка отклоняется полем постоянного магнита 31. Точность показаний такого Г. в лучшем случае не превышает 0,2%. Если пользоваться Г. как нулевым прибором, т. е. определять отсутствие тока в его цепи, то точность измерения значительно повышается, так как она будет зависеть исключительно от чувствительности Г. В зависимости от конструкции и от нредвключенного сопротивления отклонения в 1 мм на расстоянии в 1 ж производятся токами силой от 0,1 до 20 пА. Показания Г. этого типа мало зависят от внешних магнитных нолей. На фиг. 8 изображен такой Г. в собранном виде.

В одной из разновидностей Г. с подвижной катушкой, а именно в Г. Молля (выпускаемом фирмой Кипи и С-вья в Дельфте и Кембриджской К ), по- стоянный магнит заме-

нен электромагнитом.

Фиг. 7.

Фиг. 8.

Подбором возб-уждающего тока (от 0,5 до 1,3 А) можно получать желаемую чувствительность и успокоение.

Наиболее чувствительные-Г. с подвижной катушкой и без вспомогательного тока- Цернике, фирмы Кипи и С-вья. подвижным Особенность их - одвес из весьма тонкой кварцевой нити и очень сильный магнит из ко-бальто-хромовой стали.

Данные о зеркальных Г. с подвижной катушкой сопоставлены в табл. 2.

Наиболее чувствительный Г. с подвижной катушкой, имеющий притом весьма малый период собственных колебаний и не требующий вспомогательного тока для возбуждения электромагнита с нолем в 15 ООО гаусс, выпускается фирмой Сименс и Гальске под названием электрокардиограф. Катушка этого прибора имеет 5 витков волластоновской платиновой проволоки диам. 3 и сопротивление 1 500 . Размеры зеркальца 0,5x0,5 мм.

Табл. 2. - Зеркальные гальванометры с подвижной катушкой.

Электрокардиограф дает отклонение на шкале 1 мм от тока 0,7 нА при длительности колебания 0,02 ск. Изоляция прибора от внешних сотрясений достигается монтировкою его на резиновых мячах (фиг. 9).

3) Вибрационный гальванометр. Чтобы иметь возможность измерять и переменный ток, поступают след. образом: уменьшают собственный период колебаний подвижной системы, сильно увеличивая натяжение нитей, на к-рых укреплено зеркальце. Тогда собственный период колебаний системы можно регулировать: изменяя или натяжение нитей, или свободн. длину их, или же силу магнитного поля (заменяя постоянный магнит электромагнитом и регулируя его возбужд ние). Таким образом можно добиться резонанса собственных колебаний системы с периодом измеряемого тока. При этих условиях луч, отражаемый от колеблюшегося зеркальца, изобразит на шкале светяшуюся полосу, ширина которой пропорциональна амплитуде колебаний зеркальца, а следовательно, и амплитуде измеряемого (синусоидального) тока. Вибрационные Г. бывают как с подвикной магнитной системой (Ше-ринга-Шмита, Агнью), так и с подвижной катушкой (Кембриджская К° и другие).

Фиг. 9.

Фиг. 10.

Чувствительность этого рода приборов такова, что на расстоянии 1 м можно получить на шкале световую полосу в 60 мм

при переменном токе в 50 пер/ск., эффективное значение которого равно IjU А. При увеличении частоты тока чувствительность уменьшается приблизительно в отношении обрати, пропорциональности (в том же Г., при прочих равных условиях, VA при 1 ООО пер/ск. вызовет колебание с амплитудой всего только в 0,2 мм). Столь быстрые колебания исследуются, однако, лучше при помощи осциллографов (см ). Вибрационные Г. применяются на практике исключительно в качестве нулевых приборов.

Вибрационные гальванометры Кемпбелла (изготовляемые Кембриджской К ) характеризуются следующими данными:

Резонансовая частота в пер/ск....... 50 100 350 750 1 ооо

Чувствительность в мм на (лА при расстоянии шкалы 1 л 60 20 3

Сопротивление (Wirk-widerstand) в 2 . . 500 350 160

Струнный гальванометр. В поле сильного магнита помещается струна из золота, платины или посеребренного кварца, толщиной в 2-5 (у менее чувствительных приборов толщина нити доходит до 20 ,а). Через эту нить пропускается измеряемый ток, нить отклоняется, и это отклонение измеряется при помощи микроскопа (фиг. 10). При стократном увеличении микроскопа было достигнуто отклонение в 1 мм током в 1 пА, а в нек-рых случаях применяют увеличение даже до 1 ООО раз и достигают высоких чувствителыюстей. Выгодная сторона

Фиг. 1 1.

струнного Г.-малый период колебаний струны, так что Г. может поспевать за токами, быстро меняющими свою силу. Чувствительность струнного Г. регулируется натяжением струны, при чем число ее собственных колебаний изменяется от нескольких тысяч в секунду до одного колебания в несколько секунд.

Для модели 1 530-струнного Г. фирмы Т. Эдельман в Мюнхене, со струною в 67 мм длиною и при 100-кратном увеличении, данные сопоставлены в табл. 3, где с-чувствительность в TiAJMM, а t-время установки в ms (миллисекундах).

Для прибора Кембриджской К с кварцевой нитью 3jM диаметром и сопротивлением

Табл. 3.-Струнный гальванометр Т. Эдельман в Мюнхене (модель 1

фирмы 530).

ОКОЛО 4 000, при 600-кратпом увеличении, данные представлены в таблице 4.

Табл. 4.-Данные для струнного гальванометра Кембриджской К .

Гальванометр к р у т и л ь и о-с т р у н-н ы й, выпускаемый фирмою Кипи и С-вья, представляет тип промежуточный между катушечным и струнным и применим там, где требуется особенно малый период собственных колебаний (ок. 1/50 пер/ск.). Рамочка с обмоткой укреплена здесь боковою стороною на натянутой проволочке и отклоняется полем электромагнита. При сопротивлении в 10 й чувствительность Г. 40 nAJMM.

Гальванометр светлей (Schleifen-galvanometer). Весьма чувствительный и очень прочный Г. такого типа построен фирмой Цейс в Иене. В поле сильных магнитов помешается петля из металла, через которую пропускают ток. Отклонение петли измеряют при помощи микроскопа, дающего 640-кратное увеличение (фиг. 11). Сопротивление петлив 10 Это обстоятельство делает такой Г. весьма чувствительным не только для измерения силы тока, но таюке и для измерения напряжений. В собранном виде Г. с петлей изображен на фиг. 12. Когда петля висит, как показано на фиг. 11, то ток Фиг. 12. силою в 37 пА дает от-

клонение в одно деление. Если повернуть прибор на 180° так, чтобы петля оказалась укрепленной снизу, то чувствительность прибора повышается, и одно деление соответствует силе тока в 7,5 пА. Г. с петлей имеет важные преимущества-нечувствительность к грубому обращению и к сотрясениям.

Дифференциальные гальванометры применяются, когда нужно установить равенство силы двух токов. Эти приборы отличаются от обычных гальванометров присутствием двух независимых друг от друга и параллельных обмоток, толедест-венных между собою. Обычно пользуются

дифференциальными Г. с подвижной магнитной системой.

Баллистическими гальванометр ами могут служить Г. как с подвижными магнитами, так и с подвижными катушками, лишь бы только период колебания был велик, н§,нр. до 30 ск. Масса нормальной магнитн. системы имеет величину от 0,05 до 1,0 г, подвес-на кварцев, нити диаметром 10 или, реже, на ко-коновой. Одна из разновидностей баллистического Г.-флюметр (fluxmetre) Грассо, с периодом колебания ок. 60 ск. Чувствительность флюметра выражается смещением на 1 мм шкалы от прохождепия Ю С.

Теория гальванометра. Пусть / обозначает момент инерции подвижной системы Г., а- угол ее отклонения от положения равновесия. Тогда на систему действуют следующие моменты bj ащения: 1) движущий момент Л/, пропорциональный измеряемой силе тока, М= Ci; 2) нанравляющий момент Da, создаваемый закручивавшем системы (при упи-фршярном или бифилярном подвесе); 3) тормозящий момент, пропорциональный угловой скорости , создаваемый трением, вихревыми токами, сопротивлением воздуха и т. п., В у- Таким образом,- вращение

подвижной системы подчиняется дифференциальному уравнению:

1%Л-В,+Ва=Си

При постоянной силе тока г отклонение а через нек-рое время приобретает установившееся значение:

Интеграл ур-ия (1) получается как сумма установившегося отклонения к, и переходного отклонения,определяемого начальными условиями. В зависимости от величины коэффициента успокоения В это отклонение м. б. анериодич. или колебательным. Апериодич. движение, когда В>41В, не представляет интереса в теории Г., т. к. при таком сильном успокоении подвижная система слишком медленно подходит к своему окончательному отклонению. Мы рассмотрим только случаи B4ID.

Затухающие колебания, B<41D. Рассмотрим сначала случай, когда Г. при

включении находится в покое, = 0,у = 0.

Тогда интеграл уравнения (1) получает вид:

sintp

Pi sin 9 da

6 sin (vt -i-<p) - v cos (vt + <p)

где коэффициент затухания = ,

2- 4/D .