Elektrostatische Instrument

Definisie

'n Elektrostatische instrument is 'n toestel waarvan die werkverrigting gebaseer is op die beginsel van aantrekking of afstoting tussen elektrodes wat elektriese lae dra. Met ander woorde, dit is 'n instrument wat die statiese elektriese veld gebruik om die afbuigkrag te genereer. Elektrostatische instrumente word gebruik vir die meting van beide hoë en lae spanning, asook die krag in 'n gegewe stroombaan.

Werkprinsipe

Die elektrostatische instrument funksioneer op die beginsel van meganiese interaksie tussen elektrodes met teenoorgestelde elektriese lae. Die grootheid wat deur die elektrostatische instrument gemeet moet word, word omgeskakel na óf wisselstroom (AC) óf gelykstroom (DC) spanning.

Konstruksie-metodes

Daar is twee konstruksie-metodes vir elektrostatische instrumente:

• Plaat-tipe Opslag: In hierdie tipe word lae tussen plaatte gestoor. Die elektrostatische instrument het twee plaatte met teenoorgestelde polariteite, en daar bestaan 'n aantrekkende krag tussen hulle. As gevolg hiervan beweeg die beweegbare plaat na die vaste plaat om die maksimum elektrostatische energie te stoor.

• Rotary-plaat Interaksie: In hierdie instrumente kom kragte van aantrekking of afstoting voor tussen die roterende plaatte.

Lineêre Tipe Elektrostatische Instrument

Die figuur hieronder illustreer 'n lineêre elektrostatische-tipe instrument. Plaat A verkry 'n positiewe laading, terwyl plaat B negatief gelaa word. Die positief-gelaade plaatte is vas, en die negatief-gelaade plaatte is beweegbaar. 'n Veer is aan die negatief-gelaade plaatte verbond om hul beweging te beheer.

Wanneer spanning na die plaatte toegepas word, word 'n aantrekkende krag tussen hulle geïnduseer. Plaat B probeer na plaat A beweeg tot hierdie krag sy maksimumwaarde bereik. Hier verteenwoordig C die kapasiteit (in farads) tussen die plaatte, en 'n uitdrukking kan afgelei word om die totale energie te beskryf wat tussen die plaatte gestoor word.

Rotary Tipe Elektrostatische Instrument

Hierdie tipe instrument is toegerus met roterende plaatte. Wanneer die roterende plaatte beweeg, kom kragte van aantrekking of afstoting in speel tussen hulle.

Voordelige van Elektrostatische Instrumente

• Vernuftige Spanningsmeting: Elektrostatische instrumente is in staat om sowel wisselstroom (AC) as gelykstroom (DC) spannings te meet.

• Laag Kragverbruik: Hulle verbruik 'n uiterst klein hoeveelheid krag.

• Hoë-Spanningsmeting: Hierdie instrumente kan gebruik word om hoë-waarde spannings te meet.

• Hoekafstand in Rotary Tipe: In die rotary-tipe elektrostatische instrument vind, in plaas van 'n lineêre afstand, 'n hoekafstand plaas tussen die vaste en beweegbare plaatte.

• Minimale Golfform en Frekwensie Fout: Die instrument het 'n lae golfform en frekwensie fout.

• Immunitasie teen Onderliggende Magnetiese Velds: Daar word geen fout veroorsaak deur onderliggende magnetiese velds nie.

• Hoë-Spanningontwerp: Dit is ontwerp om groot spannings te hanteer.

Nadiele van Elektrostatische-tipe Instrumente

• Nie-uniforme Skale: Die instrument gebruik 'n nie-uniforme skaal.

• Klein-Magnitude Krage: Die kragte betrokke by die instrument is van baie klein magnitude.

• Hoë Kos: In vergelyking met ander instrumente, is dit baie duur.

• Groot Grootte: Die grootte van die instrument is relatief groot.