Електростатичний прилад

Визначення

Електростатичний прилад — це пристрій, принцип роботи якого заснований на засадах притягання або відштовхування між електродами, що несуть електричні заряди. Іншими словами, це прилад, який використовує статичне електричне поле для генерації моменту відхилення. Електростатичні прилади використовуються для вимірювання як високих, так і низьких напруг, а також потужності в заданій схемі.

Принцип роботи

Електростатичний прилад працює на основі механічного взаємодії між електродами з протилежними електричними зарядами. Кількість, яку слід виміряти за допомогою електростатичного приладу, перетворюється на постійну або перемінну напругу.

Методи побудови

Існують два методи побудови електростатичних приладів:

• Плітковий тип зберігання: У цьому типі заряд зберігається між плітками. Електростатичний прилад має дві плітки з протилежними полярностями, і між ними існує сила притягання. Завдяки цій силі притягання, підвісна плітка переміщується до фіксованої плітки, щоб зберегти максимальну електростатичну енергію.

• Ротаційний тип взаємодії: У таких приладах відбуваються сили притягання або відштовхування між обертовими плітками.

Лінійний тип електростатичного приладу

Нижче показано лінійний електростатичний прилад. Плітка A отримує додатний заряд, а плітка B стає від'ємно зарядженою. Додатно заряджені плітки фіксовані, а від'ємно заряджені плітки підвісні. До від'ємно заряджених пліток прикріплений пружинний механізм, щоб контролювати їхній рух.

Коли напруга прикладається до пліток, виникає сила притягання між ними. Плітка B намагається переміститися до плітки A, поки ця сила не досягне свого максимальної величини. Тут C представляє ємність (у фарадах) між плітками, і можна отримати вираз, що описує загальну енергію, збережену між плітками.

Обертовий тип електростатичного приладу

Цей вид приладу оснащений обертовими плітками. Коли обертові плітки рухаються, між ними відбуваються сили притягання або відштовхування.

Переваги електростатичного приладу

• Універсальне вимірювання напруги: Електростатичні прилади здатні вимірювати як постійну, так і перемінну напругу.

• Низьке споживання енергії: Вони споживають надзвичайно малу кількість енергії.

• Вимірювання високих напруг: Ці прилади можна використовувати для вимірювання високих значень напруги.

• Кутове переміщення в обертовому типі: У обертовому типі електростатичного приладу, замість лінійного переміщення, відбувається кутове переміщення між фіксованими та підвісними плітками.

• Мінімальна помилка форми сигналу та частоти: Прилад має низьку помилку форми сигналу та частоти.

• Стійкість до сторонніх магнітних полів: Немає помилок, спричинених сторонніми магнітними полями.

• Дизайн для високих напруг: Прилад спроектований для обробки великих напруг.

Недоліки електростатичного приладу

• Нерівномірна шкала: Прилад використовує нерівномірну шкалу.

• Сили малої величини: Сили, що залучаються у прилад, мають дуже малу величину.

• Висока вартість: По відношенню до інших приладів, він досить дорогий.

• Великий розмір: Розмір приладу відносно великий.