Elektrostatički instrument

Definicija

Elektrostatski instrument je uređaj čiji rad je zasnovan na principu privlačenja ili odbijanja između elektroda koji nose električne nabojke. Drugim rečima, to je instrument koji koristi statičko električno polje kako bi generisao moment odbojne sile. Elektrostatski instrumenti se koriste za merenje i visokih i niskih napona, kao i snage u datom kolu.

Princip rada

Elektrostatski instrument radi na principu mehaničkog interakcije između elektroda sa suprotnim električnim nabojcima. Količina koja se mjeri pomoću elektrostatskog instrumenta pretvara se u AC ili DC napon.

Konstruktivni metodi

Postoje dva konstruktivna metoda za elektrostatske instrumente:

• Pločasti tip skladištenja: U ovom tipu, naboj se skladišti između ploča. Elektrostatski instrument ima dvije ploče sa suprotnim polaritetima, i postoji privlačna sila između njih. Zbog ove sile privlačenja, pokretna ploča se kreće prema fiksnoj ploči kako bi se skladistio maksimalni elektrostatski energetski potencijal.

• Rotirajući - pločasti interakcija: U ovim instrumentima, sile privlačenja ili odbijanja nastaju između rotirajućih ploča.

Linearni tip elektrostatskog instrumenta

Sledeća slika prikazuje linearni elektrostatski instrument. Ploča A dobija pozitivan naboj, dok ploča B postaje negativno nabijena. Pozitivno nabijene ploče su fiksne, a negativno nabijene ploče su pokretna. Vito se spaja na negativno nabijene ploče kako bi se kontroliralo njihovo kretanje.

Kada se napon primeni na ploče, indukuje se privlačna sila između njih. Ploča B pokušava da se približi ploči A sve dok ova sila ne dostigne svoju maksimalnu vrednost. Ovde, C predstavlja kapacitet (u faradima) između ploča, i može se izvesti izraz koji opisuje ukupnu energiju skladišteno između ploča.

Rotirajući tip elektrostatskog instrumenta

Ovaj tip instrumenta je opremljen rotirajućim pločama. Kako se rotirajuće ploče kreću, dolazi do sila privlačenja ili odbijanja između njih.

Prednosti elektrostatskog instrumenta

• Višestruko merenje napona: Elektrostatski instrumenti su sposobni da mere i AC i DC napone.

• Niska potrošnja energije: Potrošavaju ekstremno malo energije.

• Merenje visokih napona: Ovi instrumenti mogu se koristiti za merenje visokih napona.

• Angularni pomak u rotirajućem tipu: U rotirajućem tipu elektrostatskog instrumenta, umesto linearnog pomaka, dolazi do angularnog pomaka između fiksnih i pokretnih ploča.

• Minimalna greška talasa i frekvencije: Instrument ima nisku grešku talasa i frekvencije.

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

• Dizajn za visoke napone: Izrađen je da podrži velike napone.

Nedostaci elektrostatskog tipa instrumenta

• Neuniformna skala: Instrument koristi neuniformnu skalu.

• Male sile: Sile koje se pojavljuju u instrumentu su veoma male.

• Visoka cena: U poređenju sa drugim instrumentima, vrlo je skupa.

• Velika veličina: Veličina instrumenta je relativno velika.