Электростатический прибор

Определение

Электростатический прибор — это устройство, работа которого основана на принципе притяжения или отталкивания между электродами, несущими электрические заряды. Другими словами, это прибор, который использует статическое электрическое поле для создания отклоняющего момента. Электростатические приборы используются для измерения как высоких, так и низких напряжений, а также мощности в данной цепи.

Принцип работы

Электростатический прибор работает на принципе механического взаимодействия между электродами с противоположными электрическими зарядами. Количество, которое необходимо измерить с помощью электростатического прибора, преобразуется либо в переменное, либо в постоянное напряжение.

Методы конструкции

Существует два метода конструкции электростатических приборов:

• Пластинчатый тип хранения: В этом типе заряд хранится между пластинами. Электростатический прибор имеет две пластины с противоположными полярностями, и между ними существует притягивающая сила. Из-за этой силы притяжения подвижная пластина перемещается к неподвижной пластине, чтобы сохранить максимальную электростатическую энергию.

• Вращающийся пластинчатый тип: В этих приборах возникают силы притяжения или отталкивания между вращающимися пластинами.

Линейный тип электростатического прибора

На рисунке ниже показан линейный электростатический прибор. Пластина A получает положительный заряд, в то время как пластина B становится отрицательно заряженной. Положительно заряженные пластины неподвижны, а отрицательно заряженные пластины подвижны. К отрицательно заряженным пластинам подключена пружина, чтобы контролировать их движение.

Когда напряжение подается на пластины, между ними индуцируется притягивающая сила. Пластина B пытается переместиться к пластине A до тех пор, пока эта сила не достигнет своего максимального значения. Здесь C обозначает емкость (в фарадах) между пластинами, и можно вывести выражение, описывающее общую энергию, накопленную между пластинами.

Вращающийся тип электростатического прибора

Этот вид прибора оснащен вращающимися пластинами. По мере движения вращающихся пластин между ними возникают силы притяжения или отталкивания.

Преимущества электростатического прибора

• Универсальное измерение напряжения: Электростатические приборы способны измерять как переменное, так и постоянное напряжение.

• Низкое энергопотребление: Они потребляют крайне малое количество энергии.

• Измерение высокого напряжения: Эти приборы могут использоваться для измерения высоких значений напряжения.

• Угловое смещение в вращающемся типе: В вращающемся типе электростатического прибора вместо линейного смещения происходит угловое смещение между неподвижными и подвижными пластинами.

• Минимальная ошибка формы сигнала и частоты: Прибор имеет низкую ошибку формы сигнала и частоты.

• Иммунитет к посторонним магнитным полям: Отсутствуют ошибки, вызванные посторонними магнитными полями.

• Дизайн для высокого напряжения: Он спроектирован для работы с большими напряжениями.

Недостатки электростатического типа прибора

• Неравномерная шкала: Прибор использует неравномерную шкалу.

• Силы малой величины: Силы, участвующие в работе прибора, имеют очень малую величину.

• Высокая стоимость: По сравнению с другими приборами, он довольно дорог.

• Большой размер: Размер прибора относительно велик.