Elektrostatik Enstrüman

Tanım

Elektrostatik bir alet, çalışmasının temelinde elektrik yüklerini taşıyan elektrotlar arasındaki çekim veya itme prensibi yatar. Başka bir deyişle, bu, statik elektrik alanını kullanarak sapma torkunu üreten bir alettir. Elektrostatik aletler, belirli bir devredeki hem yüksek ve düşük gerilimleri hem de gücün ölçülmesi için kullanılır.

Çalışma Prensibi

Elektrostatik alet, zıt yüklü elektrotlar arasındaki mekanik etkileşim prensibi üzerine çalışır. Elektrostatik alet tarafından ölçülecek miktar, AC veya DC gerilime dönüştürülür.

Yapılandırma Yöntemleri

Elektrostatik aletlerin iki yapılandırma yöntemi vardır:

• Plaka Tipi Depolama: Bu tipte, plakalar arasında yük depolanır. Elektrostatik alet, zıt kutuplara sahip iki plakadan oluşur ve aralarında çekici bir kuvvet vardır. Bu çekim kuvveti nedeniyle, hareketli plaka maksimum elektrostatik enerjiyi depolamak üzere sabit plakaya doğru hareket eder.

• Döner Plaka Etkileşimi: Bu aletlerde, döner plakalar arasında çekim veya itme kuvvetleri ortaya çıkar.

Doğrusal Tip Elektrostatik Alet

Aşağıdaki şekil, doğrusal elektrostatik tip aleti göstermektedir. Plaka A pozitif yük alırken, plaka B negatif yük alır. Pozitif yüklü plakalar sabittir ve negatif yüklü plakalar hareketlidir. Negatif yüklü plakalara hareketlerini kontrol etmek için bir yay bağlanmıştır.

Plakalara gerilim uygulandığında, aralarında çekici bir kuvvet ortaya çıkar. Plaka B, bu kuvvet en büyük değerine ulaşana kadar plaka A'ya doğru hareket etmeye çalışır. Burada, C, plakalar arasındaki kapasitansı (farad cinsinden) gösterir ve plakalar arasında saklanan toplam enerjiyi tanımlayan bir ifade türetilebilir.

Döner Tip Elektrostatik Alet

Bu tür alet, döner plakalarla donatılmıştır. Döner plakalar hareket ettikçe, aralarında çekim veya itme kuvvetleri etkili olur.

Elektrostatik Aletin Avantajları

• Çok yönlü Gerilim Ölçümü: Elektrostatik aletler, hem AC hem de DC gerilimlerini ölçebilir.

• Düşük Güç Tüketimi: Çok küçük miktarda güç tüketirler.

• Yüksek Gerilim Ölçümü: Bu aletler, yüksek değerli gerilimlerin ölçülmesinde kullanılabilir.

• Döner Tipinde Açısal Deplasman: Döner tip elektrostatik aletlerde, doğrusal deplasmanın yerine, sabit ve hareketli plakalar arasında açısal deplasman gerçekleşir.

• Minimum Dalga Biçimi ve Frekans Hatası: Alet, düşük dalga biçimi ve frekans hatası ile karakterizedir.

• Saplı Manyetik Alanlara Karşı Direnç: Saplı manyetik alanlar nedeniyle hata oluşmaz.

• Yüksek Gerilim Tasarımı: Büyük gerilimleri işlemek üzere tasarlanmıştır.

Elektrostatik Tip Aletin Dezavantajları

• Düzgün Olmayan Ölçek: Alet, düzgün olmayan bir ölçek kullanır.

• Küçük Ölçekli Kuvvetler: Alette yer alan kuvvetler çok küçük ölçeklidir.

• Yüksek Maliyet: Diğer aletlere kıyasla oldukça pahalıdır.

• Büyük Boyut: Aletin boyutu nispeten büyüktür.