Elektrostatik Növ Aletlərin Quruluş Prinsipi, Mühürlü Tənlik

Elektrostatiq tipli alətlərin işləmə prinsipi

Adından da göründüyü kimi, elektrostatiq tipli alət statik elektrik sahasını defleksiyaya törəmək üçün istifadə edir. Bu növ alətlər genelliklə yüksək gerilimlərin ölçməsi üçün istifadə olunur, lakin bəzi hallarda verilmiş şəbəkənin aşağı gerilim və gücü də ölçmək üçün istifadə oluna bilər. İndi iki mümkün yol var ki, elektrostatiq qüvvə təsir göstərə bilər. Aşağıda iki mümkün şərt yazılmışdır,

Elektrostatiq tipli alətlərin inşası

1. Bir plit sabit olaraq qalarken, digər plit hərəkət etməyə məcburdur. Plitlər arasındakı çəkicilik qüvvəsinin olması üçün onlar qarşı-qarşıya zərürətli şəkildə yükənmişdir. İndi bu çəkicilik qüvvəsi səbəbiylə hərəkət edən plit sabit plite doğru hərəkət edəcəkdir, hərəkət edən plit maksimum elektrostatiq enerji saxlamağa qədər.

2. Digər variantda, plitlər arasında çəkicilik, ya da iticilik, və ya hər ikisi birgə olmaqdadır, plitlərin bəzi dövrəsi səbəbiylə.

Elektrostatiq tipli alətlərin qüvvə və moment tənlikləri

İndi doğru hərəkət edən elektrostatiq tipli alətlər üçün qüvvə tənliyi alınacaq. Aşağıda göstərilən diaqramda iki plit düşünək.

Plit A müsbət yüklü, plit B isə mənfi yüklüdür. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, mümkün şərtlərdən (a) əsasən plitlər arasında doğrusal hərəkət olur. Plit A sabit, plit B isə hərəkət etməyə məcburdur. Tutaq ki, plitlər arasında elektrostatiq qüvvə ilə sprint qüvvəsi bərabər olan bir qüvvə F mövcuddur. Bu nöqtədə, plitlərdə saxlanılan elektrostatiq enerji

İndi tutaq ki, tətbiq edilən gerilimi dV qədər artırırıq, bu səbəbdən plit B, plit A'ya dx mesafəsi qədər yaxınlaşır. Plit B'nin yerini dəyişdirərkən sprint qüvvəsi qarşısında edilən iş F.dx olur. Tətbiq edilən gerilim əlimizə belə bağlıdır

Bu elektrik cərəyanının dəyəri ilə girdi enerjisi hesablanır

Bu sayədə saxlanılan enerjidəki dəyişikliyi hesablamaq olar, bu dəyişiklik

İfadədəki daha yüksək sıralı hədləri nəzərə almamak şərtində. İndi enerjinin saxlanılması prinsipini tətbiq edərək, sistemə girdi enerjisi = sistemin saxlanılan enerjisindəki artım + sistem tərəfindən edilən mexaniki iş. Bu ifadədən,

Yuxarıdakı tənlikdən qüvvə hesablanır

İndi dairəvi elektrostatiq tipli alətlər üçün qüvvə və moment tənliklərini alaq. Diaqram aşağıda göstərilmişdir,

Dairəvi elektrostatiq alətlər üçün defleksiya momentinin ifadəsini tapmaq üçün, tənlik (1) də F-ni Td ilə, dx-ni dA ilə əvəz edin. İndi dəyişdirilmiş tənliyi yenidən yazsaq, defleksiya momenti

Stabil rejimdə idarəetmə momenti Tc = K × A ifadəsi ilə verilir. Defleksiya A-nı

Bu ifadədən, göstəricinin defleksiyasının ölçülənəcək gerilimin kvadratına mütənasib olduğunu nəticələyirik, buna görə dəшкала неоднородна. Теперь давайте поговорим о квадрантном электрометре. Этот прибор обычно используется для измерения напряжений в диапазоне от 100 В до 20 киловольт. Снова отклоняющий момент, полученный в квадрантном электрометре, прямо пропорционален квадрату приложенного напряжения; одним из преимуществ этого является то, что этот прибор можно использовать для измерения как переменного, так и постоянного напряжения. Одним из преимуществ использования электростатических приборов в качестве вольтметров является возможность расширения диапазона измеряемых напряжений. Сейчас есть два способа расширения диапазона этого прибора. Мы обсудим их по одному. (a) Использование резистивных делителей напряжения: ниже приведена схема такого типа конфигурации. Напряжение, которое мы хотим измерить, подается на общее сопротивление r, а электростатический конденсатор подключен к части общего сопротивления, обозначенной как r. Теперь предположим, что приложенное напряжение постоянное, тогда мы должны сделать одно предположение, что подключенный конденсатор имеет бесконечное сопротивление утечки. В этом случае множитель равен отношению электрического сопротивления r/R. Анализ работы этой схемы на переменном токе также может быть легко проведен, и в случае переменного тока множитель также равен r/R. (b) Использование метода увеличения емкости: Мы можем увеличить диапазон измеряемого напряжения, разместив последовательность конденсаторов, как показано на данной схеме. Давайте выведем выражение для множителя для схемы 1. Обозначим емкость вольтметра C1, а последовательный конденсатор C2, как показано на данной схеме. Теперь последовательное соединение этих конденсаторов будет равно Это общая емкость схемы. Теперь импеданс вольтметра равен Z1 = 1/jωC1, и таким образом, общий импеданс будет равен Теперь множитель можно определить как отношение Z/Z1, которое равно 1 + C2 / C1. Аналогично можно рассчитать множитель. Таким образом, мы можем увеличить диапазон измеряемого напряжения. Преимущества электростатических приборов Теперь давайте рассмотрим некоторые преимущества электростатических приборов.

1. Первое и самое важное преимущество заключается в том, что мы можем измерять как переменное, так и постоянное напряжение, и причина очевидна - отклоняющий момент прямо пропорционален квадрату напряжения.

2. Потребление мощности в таких приборах довольно низкое, поскольку ток, потребляемый этими приборами, очень мал.

3. Мы можем измерять высокие значения напряжения.

1. Они довольно дороги по сравнению с другими приборами, а также имеют большие размеры.

2. Шкала неоднородна.

3. Различные рабочие силы, участвующие в процессе, малы по величине.

Заявление: Уважайте оригинальные, качественные статьи, достойные обмена, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.