כאשר מטען חשמלי בצורת נקודה, במהירות מסוימת, משוגר באזור שבו יש שדה מגנטי, בהתאם מהכיוון של וקטור האינדוקציה המגנטי, נראה שהמטען נתון לכוח מגנטי הנקרא גם כוח של לורנץ. לכן, כאשר מטען זה משוגר בשדה מגנטי, הוא יכול להניח סוגים שונים של תנועה בתוך השדה, בהתאם לכיוון המהירות שלו ביחס לשדה המגנטי.
אם במקרה נניח חוט מוליך ישר שקוע בשדה מגנטי, נראה שגם חוט זה נתון לכוח מגנטי. מה שאנו יכולים לראות מאינטראקציה זו הוא שהכוח המגנטי הפועל על מוליך המכוסה בזרם חשמלי, כאשר ממוקם בשדה מגנטי, הוא משמש במגוון רחב של מכשירים כגון מנועים, מד זרם, מדי מתח ו גלוונומטרים.
לרוב המנועים החשמליים שאנו נתקלים בהם בחיי היום-יום יש עיקרון העבודה שלהם השפעת סיבוב הכוחות הפועלים על הסלילים המוצבים בשדה מגנטי. בעיקרון, העיקרון של מנועים חשמליים מורכב ממוליך בצורת מלבני שיכול להסתובב סביב ציר קבוע.
מכשירים חשמליים רבים העושים שימוש בעיקרון הפעלה זה פועלים למעשה כמודים אלקטרומגנטיים, כגון גַלוָנוֹמֶטֶר. מד אלקטרומגנטי, גלוונומטר, פועל על בסיס אפקט הסיבוב שגורמים השדות המגנטיים בסלילים, מוליכים זרם חשמלי.
כאשר זרם חשמלי זורם דרך אלקטרומגנט, מופיע סביבו שדה מגנטי, המקיים אינטראקציה עם השדה המגנטי שנוצר על ידי המגנט באזור. הכוח המגנטי הנובע מאינטראקציה זו, בין השדה המגנטי של המגנט לשדה המגנטי של האלקטרומגנט, מזיז את האלקטרומגנט, אשר מקובע לפיר נע, אשר בסופו של דבר מחליף את המצביע איתו.
מכיוון שאנו יודעים שהכוח המגנטי פרופורציונלי לזרם החשמלי, אנו יכולים לומר שככל שהזרם החשמלי גדול יותר, כך המצביע יסתובב יותר. כאשר האלקטרומגנט מסתובב, הוא דוחס קפיץ בצורת ספירלה, כך שהמצביע מתייצב כאשר הכוחות המגנטיים והאלסטיים מתאזנים. הגלוונומטר הוא מכשיר מדידה אלקטרומגנטי רגיש מאוד שניתן להשתמש בו למדידת זרמים חשמליים בעוצמה נמוכה.
O גַלוָנוֹמֶטֶר, כאשר משתמשים בו למדידת זרם חשמלי במעגל חשמלי, עליו להיות מחובר בטור לאלקטרומגנט. על מנת למדוד מתח חשמלי במעגל, יש לחבר את הגלוונומטר במקביל.
מאת דומיטיאנו מרקס
בוגר בפיזיקה
