Instrumento electrostático

Definición

Un instrumento electrostático é un dispositivo cuxo funcionamento se basea no principio de atracción ou repulsión entre electrodos que portan cargas eléctricas. En outras palabras, é un instrumento que utiliza o campo eléctrico estático para xerar o par de desvío. Os instrumentos electrostáticos empreganse para medir tanto voltaxes altos como baixos, así como a potencia nun circuito dado.

Principio de Funcionamento

O instrumento electrostático funciona segundo o principio da interacción mecánica entre electrodos con cargas eléctricas opostas. A cantidade a medirse polo instrumento electrostático convértese en tensión AC ou DC.

Métodos de Construción

Existen dous métodos de construción para os instrumentos electrostáticos:

• Almacenamento do tipo placa: Neste tipo, a carga almacénase entre placas. O instrumento electrostático ten dúas placas con polaridades opostas, e existe unha forza de atracción entre elas. Debido a esta forza de atracción, a placa móbil moveuse cara á placa fija para almacenar a máxima enerxía electrostática.

• Interacción do tipo placa rotativa: Nestes instrumentos, as forzas de atracción ou repulsión ocorren entre as placas rotativas.

Instrumento Electrostático do Tipo Linear

A figura a continuación representa un instrumento do tipo electrostático linear. A placa A adquire unha carga positiva, mentres que a placa B tornase negativamente cargada. As placas positivamente cargadas son fixas, e as placas negativamente cargadas son móbeis. Unha molla está conectada ás placas negativamente cargadas para controlar o seu movemento.

Cando se aplica tensión ás placas, inducise unha forza de atracción entre elas. A placa B tenta moverse cara á placa A ata que esta forza alcanza o seu valor máximo. Aquí, C representa a capacitancia (en faradios) entre as placas, e pódese derivar unha expresión para describir a enerxía total almacenada entre as placas.

Instrumento Electrostático do Tipo Rotativo

Este tipo de instrumento está equipado con placas rotativas. Á medida que as placas rotativas movéñanse, as forzas de atracción ou repulsión entran en xogo entre elas.

Ventajas do Instrumento Electrostático

• Medición versátil de tensión: Os instrumentos electrostáticos son capaces de medir tanto tensión AC como DC.

• Baixo consumo de enerxía: Consumen unha cantidade extremadamente pequena de enerxía.

• Medición de tensión alta: Estes instrumentos poden usarse para medir tensións de alto valor.

• Desprazamento angular no tipo rotativo: No instrumento electrostático do tipo rotativo, en vez de desprazamento linear, ocorre un desprazamento angular entre as placas fixas e móbeis.

• Erro mínimo de forma de onda e frecuencia: O instrumento ten un baixo erro de forma de onda e frecuencia.

• Inmunidade a campos magnéticos estrayos: Non hai erro causado por campos magnéticos estrayos.

• Deseño para tensión alta: Está deseñado para manexar grandes tensións.

Desvantaxes do Instrumento do Tipo Electrostático

• Escala non uniforme: O instrumento usa unha escala non uniforme.

• Forzas de pequena magnitude: As forzas implicadas no instrumento teñen unha magnitude moi pequena.

• Alto custo: En comparación con outros instrumentos, é bastante caro.

• Tamaño grande: O tamaño do instrumento é relativamente grande.