Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "
жүктеу/скачать 4.38 Mb. Pdf көрінісі
|
| 13.7. Электр статикалық аспаптар
Электростатикалық аспаптардың əрекет ету принципі екі немесе бірнеше электрлік зарядталған өткізгіштердің өзара əрекеттестігіне негізделген. Мұндай аспаптардың конструктивтік механизмдері өзгермелі сыйымдылықтары бар əуе конденсаторын көрсетеді. Электродтардың өзгермелі белсенді ауданы бар жəне электродтар арасындағы өзгермелі қашықтығы бар аспаптар кеңінен таралған. Электростатикалық аспаптардың құрылымының сұлбасы 13.19- суретте көрсетілген. Аспаптың жылжымайтын бөлігі - бұл екі электрод 1, олардың арасында жылжымалы электрод 2 орналасқан. Төселген өлшенетін кернеудің əсерімен электрлік өріс құрылады, оның күші жылжымалы электродтың орын ауысы мен онымен механикалық байланысты көрсеткіштің 3 орын ауысын тудырады. Механизмдегі қарсы əрекет ететін момент таспалы немесе спиральды серіппелермен 4 жасалады. Тыныштану - əуелік немесе магнитті индукциялық. Жылжымал электродтың орын ауыстыру электрлік өрістің энергиясы ең үлкені болғанға дейін жүреді. Бұл ретте айналдырғыш момент аспапты тұрақты ток тізбегіне қосқан кезде жылжымалы электродтың орын ауыстыру бұрышы бойынша электрлік өрістің туынды энергиясы ретінде анықталады: мұнда С - шкаланың бөліну бағасы. , 2 2 2 2 d dC U d U C d d dW M э вр (13.44) 13.19-Сурет. Электростатикалық аспап құрылғысының сұлбасы: а -электродтардың өзгермелі ауданы бар; б - электродтар арасындағы өзгермелі қашықтығы бар; 1, 2 - электродтар; 3 - нұсқауыр; 4 - серіппе 256 Аспапты айнымалы (синусоидалық) ток тізбегіне қосқан кезде кернеумен u = U m sinrat жылжымалы бөліктің орын ауытсыру мерзім ішіндегі орташа моменттің əсерімен жүреді . 2 1 1 2 1 2 0 2 d dC U dt u T d dC M T вр (13.45) Аспаптың эылжымалы бөлігінің бекітілген орын ауыстыру бұрышы айналдырғыш жəне қарсы əрекет ететін моменттер тең болғанда болады, яғни М вр = М пр . болғанда Осы жағдайдан (13.2) формуланы ескере отырып аламыз . 2 1 2 U d dC W y (13.46) (13.46) формула аспатың жылжымалы бөлігінің орын ауыстыру бұрышы қойылған кернеудің қолданыстағы мəнінің шаршысына пропорционалды екендігін көрсетеді, сəйкесінше аспаптың шкаласы біркелкі (төртбұрышты) емес. Жылжымайтын жəне жылжымалы электродтар формасын таңдау, сонымен қатар оларды өзара орналастыру арқылы диапазонның 15-тен 100 %-ға дейінгі шектерінде шкаланы біркелкі бөлігін алады. Аспаптың жылжымалы бөлігі тек зарядтың əсерімен ғана орын ауыстыратындығына байланысты, электростатикалық механизм негізінде тұрақты жəне айнымалы токтардың вольтметрлерін құруға болады, ол осы аспаптардың айрықша ерекшелігі болып табылады. Электростатикалық аспаптардың механизмінде туындайтын айналдырғыш момент аз болғандықтан, өнерəсіп өлшеу диапазонының бастапқы мəні 10 В жоғары вольтметрлерді шығарады. Электростатикалық аспаптардың артықшылықтарына оларды тұрақты жəне айнымалы ток тізбектеріне жұмыс істеу үшін жарамдылығын, қуаттылықты өзіндік аз тұтынуын жатқызуға болады (тұрақты ток тізбектерінде нөлге тең). Электростатикалық аспаптың жұмысына кернеу жиілігінің өзгеруі, өлшенетін кернеу қисығының формасы жəне сыртқы магниттік өрістер əсер етпейді. Электростатикалық аспаптардың кемшіліктері: төмен сезімталдық мен дəлдік, біркелкі емес шкала, сыртқы электрлік өрістердің əсері мен ылғал əсеріне ұшырағыштық. Электростатикалық вольтметрлердің өлшеу диапазонын кеңейту үшін тұрақты ток тізбектерінде кернеу бөлгіштері немесе үстеме резисторлар қолданылады, ал айнымалы ток тізбектерінде - кернеудің конденсаторлық бөлгіштері немесе үстеме конденсаторлар қолданылады. Электрондық күшейткіштермен бірге электростатикалық аспаптарды қосу айнымалы токтың миллиамперметрлері мен милливольтметлерін құруға мүмкіндік береді. 257 |