Céard iad Instraimí Teip Eileacatrach?

Céard iad na hInstruments Eileachacha?

Feidhmíocht Instraim Eileachacha

Is é instraim eileachacha an t-ainm a thugtar ar dhuine de chuidiúchán a úsáideann réimsí reatha catha staighre chun volaitheas a mhéadú, go minic volaitheas ard.

Prionsabal Oibre

Mar a léiríonn an t-ainm, úsáideann instraim eileachacha réimse reatha catha staighre chun torga dothuile a chruthú. Tá siad in úsáid go ginearálta chun volaitheas ard a mhéadú ach is féidir leo freisin volaitheas ísle agus cumhacht a mhéadú i roinnt cásanna. Tá dhá bhealach ina bhféadfadh an fórsa eileachacha a oibriú.

Cineálacha Tógála

Sa chéad seol, tá plátáil amháin ar feadh a bhfuil an ceann eile saor chun gluaiseacht. Tá an dá phlátáil carraigthe i gcoinne a chéile, ag cruthú fórsa tarraingt a ghluaiseann an plátáil saoilte chun an phlátáil rialta go dtí go mbaineann sé as an gcumhacht eileachacha is mó.

Sa dara seol, is féidir an fórsa a bheith tarraingithe, buailte, nó an dá rud, mar gheall ar ghluaiseacht foréigneach an phláitín.

Cothromóid Torca

Machnamh ar dhá phlátáil: Tá Plátáil A carraigthe le spéis teasaigh, agus tá Plátáil B carraigthe le spéis neamhthaisigh. Tá Plátáil A rialta, agus tá Plátáil B saoilte chun gluaiseacht. Tá fórsa ann, F, idir na plátáil ag comhréiteach nuair a bhíonn an fórsa eileachacha cothrom leis an ngearrthóir. Is é seo an t-eolas eileachacha atá stóráilte sna plátáil ag an bpointe seo:

Anois, má cuirimis isteach ar an volaitheas dV, níos mó, mar gheall ar seo, gluaiseann an plátáil B chun an phlátáil A trí astaontacht dx. Is é an obair atá déanta in aghaidh an ngearrthóir mar gheall ar an ndisplásáil seo, F.dx. Tá an volaitheas isteach comhdhéanta leis an gcuirreáil mar

Ón luach seo den chuirreáil theascach, is féidir an t-eolas isteach a ríomh mar

Ón mhaith seo, is féidir linn an athrú ar an t-eolas stóráilte a ríomh, agus ba é seo an t-athrú

Ag ligean ar an taobh níos airde de na téarmaí a bheith san ionradh. Anois, ag cur i bhfeidhm an prionsabail cosaint eolais, táimid ag iarraidh go mbeidh an t-eolas isteach don chóras = an méid eolais stóráilte a mhéadaíodh + an obair meicniúil a rinne an córas. Ón mhaith seo, is féidir linn a scríobh,

Ón cothromóid thuas, is féidir an fórsa a ríomh mar

Anois, lig sinn don fórsa agus don torcas cothromóid do na hinstraim eileachacha foréigneacha a thurgnaimh. Tá an diagram thíos,

Chun an t-oráid do thorcas dothuile a aimsiú i n-instraim eileachacha foréigneacha, chuir sinn F i chothromóid (1) in ionad Td agus dx in ionad dA. Is é an cothromóid modhnaithe don torcas dothuile:

Ag staid shiontach, is é an torcas rialú Tc = K × A. Is féidir an dothuile A a scríobh mar:

Ón mhaith seo, is féidir linn a concludú go bhfuil an dothuile an pointe go díreach cothroimeach leis an gcarn uadrach den volaitheas a mhéadú, mar sin, beidh an scála gan rialú. Lig sinn anois caint ar Quadrant electrometer. 

Úsáideann an t-instraim seo go ginearálta chun volaitheas idir 100V agus 20 kilovolt a mhéadú. Arís, is díreach cothroimeach leis an gcarn uadrach den volaitheas a chuirtear isteach an torcas dothuile sa Quadrant electrometer; is é an t-ábhar brabúis seo go bhféadfaí an t-instraim seo a úsáid chun volaitheas AC agus DC a mhéadú. 

Is é duanaire de na hinstraim eileachacha a úsáid mar voltmeters ná go mór is féidir linn an réimse volaitheas a mhéadú. Tá dhá bhealach ann chun an réimse a mhéadú. Caint sinn orthu ar aon dul chun cinn. 

(a) Trí roinnte potentiometers a úsáid: Seo thíos an diagram circuit d'a leithéidi de chonfigúr.

Tá an volaitheas a bhíonn á mhéadú againn á cur os cionn an réis iomlán r agus tá an capacitor eileachacha á nascadh os cionn an chuid den réis iomlán a léirítear mar r. Má tá an volaitheas isteach DC, caithfidh muid a rá go bhfuil an capacitor a nascadh ag teacht le réis leigheas infinte.

Sa chás seo, is é an factor iolraithe ag an gcarn réis r/R. Is féidir an obair AC ar an gcircuit seo a analúiseáil go héasca, arís, i gcás oibre AC, tá an factor iolraithe cothroimeach le r/R.

(b) Trí teicníc capacitor multiplier a úsáid: Is féidir linn an réimse volaitheas a mhéadú trí chuid capacitor a chur ina sraith mar a léirítear sa circuit.

Lig sinn don oráid do'n factor iolraithe i Diagram Circuit 1. Lig sinn C1 a bheith mar capacitance an voltmeters agus C2 a bheith mar capacitance an capacitor sraithe. Is é an sraith combhination de na capacitor seo an capacitance iomlán an circuit.

Is é an impedence an voltmeters Z1 = 1/jωC1, agus an impedence iomlán:

Tá an factor iolraithe ag bunú ar an gcarn Z/Z1, a bhfuil 1 + C2 / C1. Leis an bhealach seo, is féidir linn an réimse volaitheas a mhéadú.

Abairtí Foréigneacha na nInstraim Eileachacha

• Is é an chéad abairt agus an abairt is tábhachtaí ná go mór is féidir linn volaitheas AC agus DC a mhéadú agus is é an fáth go bhfuil an torcas dothuile díreach cothroimeach leis an gcarn uadrach den volaitheas.

• Tá an tsuim consúmachta an-íseal i n-instraim seo mar tá an curréir a tharraingeann na hinstraim seo an-íseal.

• Is féidir linn luach ard volaitheas a mhéadú.

Laghdaigh na nInstraim Eileachacha

• Tá siad an-dhaor i gcomparáid le hinstraim eile agus tá siad ar fud an scála.

• Níl an scála rialú.

• Tá na fórsaí oibre éagsúla beag i stair.

Réimse Iolraithe

Is féidir an réimse méadú a iolrú tríd roinnte potentiometers a úsáid nó trí capacitor multipliers.