Elektrostatski instrument

Definicija

Elektrostatski instrument je uređaj čiji rad temelji na principu privlačenja ili odbijanja između elektroda koji nose električne nabojke. Drugim riječima, to je instrument koji iskorištava statičko električno polje kako bi generirao odbojnu vrtljinu. Elektrostatski instrumenti koriste se za mjerenje visokih i niskih napona, kao i snage u zadanom krugu.

Princip rada

Elektrostatski instrument radi na principu mehaničkog interakcije između elektroda s suprotnim električnim nabojcima. Količina koja se mjeri elektrostatskim instrumentom pretvara se u AC ili DC napon.

Konstrukcijske metode

Postoje dvije konstrukcijske metode za elektrostatske instrumente:

• Tip ploča - skladnica: U ovom tipu, naboj se skladi između ploča. Elektrostatski instrument ima dvije ploče sa suprotnim polaritetima, te postoji privlačna sila između njih. Zbog te privlačne sile, pokretna ploča kreće prema fiksnoj ploči kako bi se skladio maksimalni elektrostatski energija.

• Rotacijska ploča - interakcija: U tim instrumentima, sile privlačenja ili odbijanja pojavljuju se između rotacijskih ploča.

Linearni tip elektrostatskog instrumenta

Sljedeća slika prikazuje linearni elektrostatski tip instrumenta. Ploča A stječe pozitivni naboj, dok ploča B postaje negativno nabijena. Pozitivno nabijene ploče su fiksne, a negativno nabijene ploče su pokretni. Vitanac je spojen na negativno nabijene ploče kako bi se kontrolirao njihov pokret.

Kada se napon primijeni na ploče, inducirana je privlačna sila između njih. Ploča B pokušava se pomaknuti prema ploči A dok ta sila ne doseže svoju maksimalnu vrijednost. Ovdje, C predstavlja kapacitet (u faradima) između ploča, i može se izvesti izraz koji opisuje ukupnu energiju skladistenu između ploča.

Rotacijski tip elektrostatskog instrumenta

Ovaj tip instrumenta opremljen je rotacijskim pločama. Dok se rotacijske ploče kreću, sile privlačenja ili odbijanja dolaze do izražaja između njih.

Prednosti elektrostatskog instrumenta

• Vrsatilno mjerenje napona: Elektrostatski instrumenti su sposobni mjeriti i AC i DC napone.

• Niska potrošnja energije: Potrošavaju ekstremno malo energije.

• Mjerenje visokih napona: Ovi instrumenti mogu se koristiti za mjerenje visokih vrijednosti napona.

• Kutna smjesta u rotacijskom tipu: U rotacijskom tipu elektrostatskog instrumenta, umjesto linearne smjeste, događa se kutna smjesta između fiksne i pokretnih ploča.

• Minimalna greška valnih oblika i frekvencije: Instrument ima nizu grešku valnih oblika i frekvencije.

• Imunitet na strane magnetske polje: Ne postoji greška uzrokovana stranim magnetskim poljima.

• Dizajn za visoke napone: Dizajniran je za upravljanje velikim naponima.

Nedostaci elektrostatskog tipa instrumenta

• Neravnomjerna ljestvica: Instrument koristi neravnomjernu ljestvicu.

• Sile male veličine: Sile uključene u instrument su vrlo male veličine.

• Visoka cijena: U usporedbi s drugim instrumentima, vrlo je skup.

• Velika veličina: Veličina instrumenta je relativno velika.