Instrumen Elektrostatik

Definisi

Alat elektrostatik adalah perangkat yang operasinya berdasarkan prinsip tarikan atau tolakan antara elektroda yang membawa muatan listrik. Dengan kata lain, ini adalah alat yang menggunakan medan listrik statis untuk menghasilkan torsi defleksi. Alat elektrostatik digunakan untuk mengukur tegangan tinggi dan rendah, serta daya dalam rangkaian tertentu.

Prinsip Kerja

Alat elektrostatik bekerja berdasarkan prinsip interaksi mekanis antara elektroda dengan muatan listrik yang berlawanan. Kuantitas yang akan diukur oleh alat elektrostatik diubah menjadi tegangan AC atau DC.

Metode Konstruksi

Ada dua metode konstruksi untuk alat elektrostatik:

• Penyimpanan Jenis Plat: Dalam jenis ini, muatan disimpan antara plat. Alat elektrostatik memiliki dua plat dengan polaritas yang berlawanan, dan ada gaya tarikan antara keduanya. Karena gaya tarikan ini, plat yang dapat bergerak bergerak ke arah plat tetap untuk menyimpan energi elektrostatik maksimum.

• Interaksi Jenis Plat Putar: Dalam alat-alat ini, terjadi gaya tarikan atau tolakan antara plat putar.

Alat Elektrostatik Jenis Linear

Gambar di bawah ini menggambarkan alat jenis elektrostatik linear. Plat A mendapatkan muatan positif, sementara plat B menjadi bermuatan negatif. Plat yang bermuatan positif adalah tetap, dan plat yang bermuatan negatif adalah dapat bergerak. Sebuah pegas terhubung ke plat yang bermuatan negatif untuk mengontrol pergerakannya.

Ketika tegangan diterapkan pada plat, gaya tarikan terinduksi antara keduanya. Plat B mencoba bergerak menuju plat A hingga gaya ini mencapai nilai maksimumnya. Di sini, C mewakili kapasitansi (dalam farad) antara plat, dan ekspresi dapat diturunkan untuk mendeskripsikan total energi yang disimpan antara plat.

Alat Elektrostatik Jenis Putar

Jenis alat ini dilengkapi dengan plat putar. Ketika plat putar bergerak, gaya tarikan atau tolakan terjadi antara mereka.

Keuntungan Alat Elektrostatik

• Pengukuran Tegangan yang Fleksibel: Alat elektrostatik mampu mengukur tegangan AC dan DC.

• Konsumsi Daya Rendah: Mereka mengonsumsi jumlah daya yang sangat kecil.

• Pengukuran Tegangan Tinggi: Alat-alat ini dapat digunakan untuk mengukur tegangan bernilai tinggi.

• Perpindahan Sudut pada Jenis Putar: Dalam alat elektrostatik jenis putar, bukan perpindahan linier, perpindahan sudut terjadi antara plat tetap dan bergerak.

• Kesalahan Bentuk Gelombang dan Frekuensi Minimal: Alat ini memiliki kesalahan bentuk gelombang dan frekuensi yang rendah.

• Imunitas terhadap Medan Magnet Liar: Tidak ada kesalahan yang disebabkan oleh medan magnet liar.

• Desain Tegangan Tinggi: Dirancang untuk menangani tegangan besar.

Kerugian Alat Jenis Elektrostatik

• Skala Tidak Seragam: Alat menggunakan skala yang tidak seragam.

• Gaya Berukuran Kecil: Gaya yang terlibat dalam alat ini memiliki ukuran yang sangat kecil.

• Biaya Tinggi: Dibandingkan dengan alat lainnya, biayanya cukup mahal.

• Ukuran Besar: Ukuran alat ini relatif besar.