Elektrostatik asboblar nima?

Электростатик инструментлар нима?

Электростатик инструментларнинг таърифи

Электростатик инструмент - бу электр статика энергияси ёрдамида кучли бозоргор вольтни олчовчи курал.

Ишlash принципи

Номига мос ташkil этиб, электростатик инструментлар электр статика энергиясини ишлатиш билан дефлекция кучин яратадилар. Улар адатта кучли вольтни олчовчи курал, лекин кечиктирган вольт ва кучни да кейинде олчовчи курал болиш мумкин. Электростатик куч иккита тарзда амалга келади.

Қурилма түрлари

Бир жосусида, бир плита усташи керак, ал эми экенинги кыймыл кылып чыгууга мүмкүн. Плиталар карама-каршы заряддан гана, бул келишимдеги куч түзүп, кыймыл кылып чыккан плитаны устаган плитага чейин көтөрүп, максималдуу электр статика энергиясы сакланганга чейин көтөрүп берет.

Башка жосусида, плитанын айлануусунан келип чыккан куч чейинчи, кайтаруучу же икечеси болушу мүмкүн.

Куч теңдемаси

Эки плита эсептебиз: Плита А мусбат зарядга ээ, ал эми Плита Б терс зарядга ээ. Плита А устаган, ал эми Плита Б кыймыл кылып чыгууга мүмкүн. Келишимдеги электр статика куч спринг кучуна барабар болгондо, плиталар ортосунда F куч бар. Бул моментте плиталарда сакланган электр статика энергиясы:

Азыр dV кадамы менен киргизилген вольтты көбөйтсөк, Плита Б dx аралыгынан Плита А ка жакынлашы мүмкүн. Плита Бдин кыймыл кылуусунан спрингге каршы иш F.dx. Киргизилген вольт токко катышы:

Бул электр ток аркылуу киргизилген энергия эсептелет:

Булдан биз сакланган энергиянын өзгөрүшүн эсептеше алабыз:

Татаал члендерди эске алып, энергия сакталуу принцибин колдонсоңуз, системага киргизилген энергия = системадагы сакланган энергиянын кошулушу + системадан иш алуу. Булдан биз жазышыбыз мүмкүн:

Бул теңдемеден куч эсептелет:

Азыр айлануучу электростатик типтин куч жана торк теңдемасин чечип көрөлү. Диаграмма төмөндө көрсөтүлгөн:

Айлануучу электростатик инструменттерде дефлекция торк иштетүү үчүн (1) теңдемедеги F ды Td менен, dx ды dA менен алмаштырып, дефлекция торк теңдемесин өзгөртөлү:

Стационар абалда, контролдор торку Tc = K × A. Дефлекция A мындай жазылышы мүмкүн:

Бул теңдемеден биз дефлекция көрсөткүчүнүн квадраттык вольт менен туура пропорционал экендигин аныктап алабыз, демек шкала тезгиндештирилген болот. Азыр Quadrant electrometer жөнүндө сүзүп көрөлү.

Бул курал адатта 100В дан 20 кило вольтка чейинки вольтту олчөө үчүн колдонулат. Quadrant electrometerде дефлекция торк киргизилген вольттун квадратына туура пропорционал, бул артыкчылык - бул курал AC жана DC вольтторду да олчөө үчүн колдонулат.

Электростатик типтин куралдарын вольтметр катары колдонуунун артыкчылыгы - бул вольт олчөө диапазонун кеңейтүү. Вольтметр диапазонун кеңейтүү үчүн эки ыкма бар. Аларды бирден бир эле көрсөтөлүт.

(а) Сопротивление потенциал бөлүүчүлөр колдонуу: Төмөндө бул конфигурациянын схемасы берилген.

Олчөө керек вольт r жалпы сопротивлениеге киргизилет, ал эми электростатик конденсатор r белгилген бөлүмүнө байланышылады. Эгер киргизилген вольт DC болсо, конденсатордин чексиз көтөрүлүү сопротивлениси бар деп эсептеше керек.

Бул учурда көбөйтүүчү r/R өлчөмүнө барабар. AC режиминде да бул схема оңой талдап көрүлөт, көбөйтүүчү да r/R өлчөмүнө барабар.

(б) Конденсатор көбөйтүүчү техникасы колдонуу: Берилген схемадагы сыяктуу конденсаторлардын сериясын колдонуп, вольт олчөө диапазонун кеңейтүү мүмкүн.

Схема 1 үчүн көбөйтүүчү формуланы чечип көрөлү. C1 - вольтметрдин конденсатору, C2 - сериядағы конденсатор. Бул конденсаторлардын серия комбинациясы схеманын жалпы конденсаторуна барабар.

Вольтметрдин импедансы Z1 = 1/jωC1, ал эми жалпы импеданс:

Көбөйтүүчү Z/Z1 өлчөмүнө барабар, бул 1 + C2 / C1. Бул учурда вольт олчөө диапазонун кеңейтүү мүмкүн.

Электростатик типтин куралдарынын артыкчылыктары

• Биринчи жана эң маанилүү артыкчылык - биз AC жана DC вольтторду да олчө алаарыбыз, себеби дефлекция куч вольттун квадратына туура пропорционал.

• Бул куралдарда энергия көтөрүлүү абдан аз, анткени куралдар ток көтөрүп алышат.

• Биз көп вольтту олчө алаарыбыз.

Электростатик типтин куралдарынын кемчиликтери

• Бул куралдар башка куралдарга караганда абдан кымбат жана чоң өлчөмдөгү.

• Шкала тезгиндештирилген эмес.

• Иштетүү керектүү күчтер абдан аз.

Диапазон кеңейтүү

Олчөө диапазонун резистор потенциал бөлүүчүлөр же конденсатор көбөйтүүчүлөр колдонуу аркылуу кеңейтүү мүмкүн.