स्थैतिक विद्युत साधन

परिभाषा

इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र एक उपकरण है जिसका कार्य इलेक्ट्रिक चार्ज वाहक इलेक्ट्रोडों के बीच के आकर्षण या प्रतिकर्षण के सिद्धांत पर आधारित होता है। दूसरे शब्दों में, यह एक यंत्र है जो स्थिर इलेक्ट्रिक क्षेत्र का उपयोग करके डिफ्लेक्टिंग टोक को उत्पन्न करता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र का उपयोग दिए गए सर्किट में उच्च और निम्न वोल्टेज, और शक्ति मापने के लिए किया जाता है।

कार्य तत्व

इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र कार्य करता है विपरीत इलेक्ट्रिक चार्ज वाहक इलेक्ट्रोडों के बीच के यांत्रिक इंटरक्षन के सिद्धांत पर। इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र द्वारा मापने की गई मात्रा एसी या डीसी वोल्टेज में परिवर्तित की जाती है।

निर्माण विधियाँ

इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्रों के लिए दो निर्माण विधियाँ हैं:

• प्लेट - प्रकार का स्टोरेज: इस प्रकार में, चार्ज प्लेटों के बीच संचित होता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र में दो प्लेट होती हैं जिनमें विपरीत ध्रुवता होती है, और उनके बीच एक आकर्षण बल होता है। इस आकर्षण बल के कारण, चलनशील प्लेट स्थिर प्लेट की ओर बढ़ती है ताकि अधिकतम इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा संचित हो सके।

• रोटरी - प्लेट इंटरक्षन: इन यंत्रों में, रोटरी प्लेटों के बीच आकर्षण या प्रतिकर्षण के बल होते हैं।

रेखीय प्रकार का इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र

नीचे दिए गए चित्र में एक रेखीय इलेक्ट्रोस्टैटिक - प्रकार का यंत्र दिखाया गया है। प्लेट A को सकारात्मक चार्ज मिलता है, जबकि प्लेट B ऋणात्मक चार्ज वाला होता है। सकारात्मक चार्ज वाली प्लेटें स्थिर होती हैं, और ऋणात्मक चार्ज वाली प्लेटें चलनशील होती हैं। एक स्प्रिंग ऋणात्मक चार्ज वाली प्लेटों से जुड़ा होता है ताकि उनकी गति को नियंत्रित किया जा सके।

जब प्लेटों पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो उनके बीच एक आकर्षण बल उत्पन्न होता है। प्लेट B प्लेट A की ओर बढ़ने का प्रयास करती है जब तक यह बल अपना अधिकतम मान नहीं प्राप्त कर लेता। यहाँ, C प्लेटों के बीच की क्षमता (फैराड में) को दर्शाता है, और एक अभिव्यक्ति विकसित की जा सकती है जो प्लेटों के बीच संचित कुल ऊर्जा का वर्णन करती है।

रोटरी प्रकार का इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र

इस प्रकार का यंत्र रोटरी प्लेटों से सुसज्जित होता है। जैसे-जैसे रोटरी प्लेटें चलती हैं, उनके बीच आकर्षण या प्रतिकर्षण के बल खेल में आते हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र के लाभ

• विविध वोल्टेज माप: इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र एसी और डीसी दोनों वोल्टेज मापने में सक्षम हैं।

• कम शक्ति की खपत: वे बहुत ही छोटी मात्रा में शक्ति का उपभोग करते हैं।

• उच्च-वोल्टेज माप: ये यंत्र उच्च-मूल्य वोल्टेज मापने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।

• रोटरी प्रकार में कोणीय विस्थापन: रोटरी-प्रकार के इलेक्ट्रोस्टैटिक यंत्र में, रेखीय विस्थापन के स्थान पर, स्थिर और चलनशील प्लेटों के बीच कोणीय विस्थापन होता है।

• न्यूनतम तरंग रूप और आवृत्ति त्रुटि: यंत्र में न्यूनतम तरंग रूप और आवृत्ति त्रुटि होती है।

• अनियंत्रित चुंबकीय क्षेत्रों से प्रतिरोध: अनियंत्रित चुंबकीय क्षेत्रों के कारण कोई त्रुटि नहीं होती है।

• उच्च-वोल्टेज डिजाइन: यह बड़ी वोल्टेज संभालने के लिए डिजाइन किया गया है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक-प्रकार के यंत्र के दोष

• असमान स्केल: यंत्र असमान स्केल का उपयोग करता है।

• छोटे-माप के बल: यंत्र में शामिल बल बहुत ही छोटे-माप के होते हैं।

• उच्च लागत: अन्य यंत्रों की तुलना में, यह बहुत महंगा होता है।

• बड़ा आकार: यंत्र का आकार अपेक्षाकृत बड़ा होता है।