Электростатические вольтметры

Электростатическими называют приборы, в которых электроды перемещаются под действием сил электростатического поля. Для измерения высокого постоянного напряжения используют электростатические вольтметры (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Схема электростатического вольтметра: 1 – подвижная пластина; 2 – неподвижная пластина; 3 – пружина;

4 – стрелка; 5 – шкала

При приложении постоянного напряжения к неподвижному электроду 2 подвижный электрод 1 перемещается на расстояние d L, в пружине возникает сила F. Работа силы F при перемещении пластины равна F d L. Сближение пластин приведет к изменению энергии конденсатора на величину U ²d C /2. Работа силы F равна изменению энергии конденсатора:

или (4.19)

Знак минус указывает на то, что увеличение емкости соответствует уменьшению расстояния. Емкость между плоскими электродами

(4.20)

где S – площадь электрода; L – расстояние между дисками.

Найдём производную емкости по расстоянию:

(4.21)

Подставим (4.21) в выражение (4.19):

(4.22)

Из (4.22) найдем напряжение:

(4.23)

Дата добавления: 2014-12-16