د الکترواستاتیک جوړونه څه دي؟

د الکتروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسایل څه دي؟

د الکتروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسیله تعریف

د الکتروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسیله دا ده چې ځینې ښې ورته الکټروستاتیکي میدانونه له کاروي چې ولټاژ په معمولي توګه لوی ولټاژونه څخه اندازه کړي.

کارولو اصل

په نوم کې، د الکتروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسایل ښې ورته الکټروستاتیکي میدانونه له کاروي چې د ګړونې طاقت جوړ کړي. دا معمولاً لوی ولټاژونه په اندازه کولو لپاره کارول کېږي، خو د ځانګړې مواردونه کې کم ولټاژ او قدر هم په اندازه کولو کې کارول کېږي. د الکټروستاتیکي طاقت دوه ډولونه کارول کېږي.

جواړښت ډولونه

د یو ډولو کې، یو ګام پلاټه ثابت دی، او بل ګام پلاټه حرکت کولی شي. د ګام پلاټونه د ګړۍ څخه ځای شوي، چې د ګړۍ ځای شوي ګام پلاټه یې د ثابت ګام پلاټه سره ګړيدل کوي څو چې د ښې ورته الکټروستاتیکي میدان ټولې پورې ذخيره شي.

د بل ډولو کې، د ګړۍ ځای شوي ګام پلاټه د دورانی حرکت له امله ګړيدل، ګړيدل یا چې یو بل ګړۍ ځای شوي ګام پلاټه ګړيدل کېږي.

طاقتي معادله

دوه ګام پلاټونه فکر کړئ: ګام پلاټه A پوزیټیو باردار دی، او ګام پلاټه B نيګټيو باردار دی. ګام پلاټه A ثابت دی، او ګام پلاټه B حرکت کولی شي. د ګام پلاټونو ترمنځ یو طاقت F ده چې د ښې ورته الکټروستاتیکي طاقت او د سپرینګ طاقت یوسانه وي. د ګام پلاټونو په دې موده کې ښې ورته الکټروستاتیکي میدان:

اوس فرض کړئ چې مو له کچه ولټاژ dV یې زیات کړی، په دې امله ګام پلاټه B ګام پلاټه A سره یو فاصله dx یې حرکت کړي. د سپرینګ طاقت لاندې ګام پلاټه B د F.dx کار کوي. د کارولو ولټاژ د چرچلو اړیکه داسې ده:

د دې چرچلوي قیمت څخه د داخلې مقدار چیرته کولی شي:

د دې څخه مو د ذخيرې شوې مقدار چیرته کولی شي:

د عبارتونو په اغیزمنه د لوړې درجې شمېر چې د عبارت کې په ورته ښودل شوي. اوس د انرژي ټولنې اصول له امله مو د نظام ته داخلې انرژي = د نظام څخه ذخيرې شوې انرژي ټولنه + د نظام لاندې مکانيکي کار. د دې څخه مو چیرته کولی شي:

د دې معادلي څخه د طاقت چیرته کولی شي:

اوس اوس د دورانی الکټروستاتیکي ډول د اعلایتوبنې وسایل لپاره د طاقت او ګړونې معادلات چیرته کړئ. د دې شکلونه په ښودل شوې ده:

د دورانی الکټروستاتیکي ډول د اعلایتوبنې وسایل لپاره د ګړونې معادلات چیرته کولو لپاره، د معادلې (1) کې F را Td او dx را dA بدل کړئ. د ګړونې معادلات چیرته کړئ:

په یوسرې حالت کې، د کنټرول کونکي طاقت Tc = K × A. د ګړونې A چیرته کړئ:

د دې عبارت څخه مو د ښاپیرې ګړونې د اندازه کولو ولټاژ څخه څخه دوه ځله یوسانه ده، په دې امله د مقیاس غیر یکنواخت ده. اوس د چهارمې ښکلونه د الکټرومیټر په اړه خبرې کړئ. 

دا وسیله معمولاً 100V تر 20 کیلو ولټاژ پورې ولټاژونه په اندازه کولو کې کارول کېږي. په یوسرې توګه د چهارمې ښکلونه د الکټرومیټر لاندې ګړونې د کارولو ولټاژ څخه دوه ځله یوسانه ده؛ دا یو برخه دا ده چې دا وسیله DC او AC ولټاژونه په اندازه کولو کې کارول کېږي. 

د الکټروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسایل لاندې یو برخه دا ده چې مو د اندازه کولو ولټاژ چمتو کولی شي. دا دوه ډولونه کې چمتو کولی شي. مو یو بیا یو د دې څخه خبرې کړئ. 

(a) د ریزیستانس پوتنشیال ډایورس له کارولو سره: د دې ډول ټکټکۍ د چرچلو شماتې په ښودل شوې ده.

مو د اندازه کولو ولټاژ د کلې ریزیستانس r په ښودل شوې ده، او د الکټروستاتیکي کنډنسر د کلې ریزیستانس څخه یو بخش r سره وړاندې شوی ده. اوس فرض کړئ چې د کارولو ولټاژ DC دی، په دې امله مو یو فرض کړئ چې د وړاندې شوی کنډنسر لاندې ښې ورته لیکیج ریزیستانس لري. 

دا موده د ضربې فاکتور r/R د نسبت څخه ده. د دې چرچلو شماتې په AC کارولو کې هم آسانه تحلیل کړی شی، په دې امله د AC کارولو څخه د ضربې فاکتور r/R ده.

(b) د کنډنسر ضربې ټیکنیک: مو د کنډنسرونو یو سری چمتو کولو سره د اندازه کولو ولټاژ چمتو کولی شي چې په دې چرچلو شماتې کې ښودل شوې ده.

د چرچلو شماتې 1 په اړه د ضربې فاکتور د عبارت چیرته کړئ. C1 د ولټمیټر کنډنسرسی، او C2 د سری کنډنسر کنډنسرسی. د دې کنډنسرانو سری چمتو کول د چرچلو شماتې کل کنډنسرسی.

د ولټمیټر امپیډنس Z1 = 1/jωC1، او د کل امپیډنس:

د ضربې فاکتور د Z/Z1 نسبت څخه ده، چې 1 + C2 / C1 ده. دا ډول مو د اندازه کولو ولټاژ چمتو کولی شي.

د الکټروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسایل برخو

• د نخښې او مهم برخه دا ده چې مو د DC او AC ولټاژونه په اندازه کولو کې کارول کېږي او د دې دلیل ښه ورته ده چې د ګړونې طاقت د ولټاژ څخه دوه ځله یوسانه ده.

• د دې ډولو وسایل د کارولو قدر ډېر کمه دی چې چې د دې ډولو وسایل لاندې چرچل ډېر کمه دی.

• مو د لوی ولټاژونه په اندازه کولو کې کارول کېږي.

د الکټروستاتیکو ډول د اعلایتوبنې وسایل ضعفونه

• د دې ډولو وسایل ډېر ګران دي چې چې د بیلابیلو وسایل په اړه، او هم ډېر لوی دي.

• د مقیاس یکنواخت نه ده.

• د مختلف عملونو څخه ګامنۍ ډېر کمه دي.

د اندازه کولو محدودیت چمتو کول

د اندازه کولو محدودیت د ریزیستانس پوتنشیال ډایورس یا کنډنسر ضربې څخه چمتو کولی شي.