И приборы

Электростатический механизм (рис. 112) состоит из двух (и более) металлических изолированных пластин, выполняющих роль электродов. На неподвижные пластины 1 подается потенциал одного знака, а на подвижные пластины 2 — потенциал другого знака. Подвижная пластина вместе с указателем укреплена на оси и под действием сил электрического поля между пластинами поворачивается. При постоянном напряжении U между пластинами вращающий момент пропорционален зарядам (q = CU) на этих пластинах, где С — емкость между подвижными и неподвижными пластинами:

При синусоидальном напряжении и = U_m sinωt подвижная часть механизма реагирует на среднее значение момента, равного М_вр.ср=k₁U², где U — действующее значение напряжения.

Электростатические приборы, в которых используется электростатический механизм, применяют исключительно в качестве вольтметров постоянного и переменного тока. Из последнего вы ражения следует, что угол отклонения указателя электростатического прибора пропорционален квадрату напряжения, т. е. шкала является квадратичной. Часто подбором формы электродов (пластин) получают практически равномерную шкалу (в пределах 10÷100% U_N).

Электростатические вольтметры отличаются малым собственным потреблением энергии, широким частотным диапазоном (до 10 МГц), нечувствительностью к внешним магнитным полям и колебаниям температуры; их показания не зависят от формы кривой измеряемого напряжения.

К недостаткам этих приборов следует отнести сравнительно низкую чувствительность — без предварительных усилителей сигналов их нижний предел измерения составляет 10 В.

Эти приборы изолированы от внешних магнитных полей электростатическими экранами.