Das Galvanometer

Das Galvanometer, benannt nach dem italienischem Arzt und Forscher Luigi Galvani (1737-1798) ist ein hochempfindliches Instrument zur Messung (bzw. zum Nachweiß) kleiner elektrischer Ströme. Es wurde erstmals 1882 von J. A. d`Arsonval entworfen und ist auch unter dem Namen Galvanoskop bekannt.

Die Funktionsweise dieses Amperemeters beruht auf der Kraftwirkung die eine Magnetnadel oder eine stromdurchflossene Spule in einem äußeren Magnetfeld erfährt. Dem entsprechend unterscheidet man zwei Bauformen von Galvanometern:

Nadelgalvanometer

Beim Nadelgalvanometer ist eine Magnetnadel (Kompassnadel) in der Nähe oder im Innern einer Spule drehbar gelagert. Um störende Reibungskräfte zu vermeiden, kann die Magnetnadel an einem dünnem Metalldraht, dem sogenannten. Torsionsfaden in die Spule gehängt werden. Diese Aufhängung erzeugt gleichzeitig eine Rückstellkraft die die Nadel in die Ruhestellung dreht.  Wird diese Spule vom elektrischen Strom durchflossen, so entsteht in ihrem Innern ein magnetisches Feld, dass ein Drehmoment auf die Magnetnadel bewirkt und die Nadel ablenkt. Das Drehmoment ist umso größer,  je größer die Stromstärke in der Spule ist.  Da das rückstellende Drehmoment des Torsionsfaden gering ist , ergibt sich schon bei geringen el. Strömen eine relativ große Auslenkung der Nadel. Die Stromstärke kann auf einer Skala abgelesen werden, die unmittelbar unter der Nadel angebracht ist. 

Eine besonders empfindliche Variante des Nadelgalvanometers ist das

Spiegel-Nadelgalvanometer :

Die Auslenkung der Nadel kann auf einer vom Galvanometer entfernt angebrachten Skala durch einen Lichtzeiger verfolgt werden. Dies ist ein Lichtstrahl, der an einem kleinem , an dem Torsionsfaden befestigten Spiegel reflektiert wird (siehe Abbildung).

Drehspulgalvanometer

Das Drehspulgalvanometer bildet die heute noch gebräuchlichste Ausführung der Galvanometer. 

Beim Drehspulgalvanometer befindet sich eine drehbar gelagerte Spule, "Drehspule" im Innern eines Magnetfeldes, dass von  einem starken Permanentmagneten (häufig ein Hufeisenmagnet) erzeugt wird. Fließt ein elektrischer Gleichstrom durch die Windungen der Spule im Magnetfeld, so verursacht die Lorentzkraft  eine Drehung der Spule. Dieser Effekt ist um so stärker, je mehr Windungen die Spule besitzt.  Ein Zeiger, der an der "Drehspule" angebracht ist, bewegt sich dabei über eine Skala und erlaubt das bequeme Ablesen der Auslenkung und damit der Stärke des elektrischen Stromes durch die Galvanometerspule.

Auch unter den Drehspulgalvanometern findet man die Bauform des Spiegelgalvanometers. Dabei hängt die Spule an dem  Torsionsfaden, der auch gleichzeitig als Stromzuleitung genutzt wird.